Simulation et contribution à l’amélioration des performances de transistors à haute mobilité électronique (HEMTs) de puissance hyperfréquence à base du système BGaN/GaN

Abstract

Dans ce mémoire, nous nous intéressons à simuler les performances d’un HEMT qui contient une couche arrière (back-barrier) formée par le composé ternaire BGaN et les comparer à celles du transistor sans cette couche. En utilisant TCADSilvaco, nous examinons quelques variations de l'épaisseur et de la concentration en bore dans la couche arrière BGaN. Premièrement, nous fixons l'épaisseur de la couche arrière BGaN à 5 nm et nous varions la concentration du bore dans le BGaN de 1% à 4%. Deuxièmement, nous fixons la concentration du bore dans le BGaN à seulement 2% et nous faisons varier l'épaisseur de la couche arrière de 20 nm à 110 nm. La couche arrière BGaN crée une barrière électrostatique sous la couche canal et améliore les performances du dispositif en améliorant le confinement des électrons dans le gaz d'électrons bidimensionnel. Les caractéristiques DC et AC sont améliorées respectivement, par la plus grande concentration de bore et par une couche de BGaN plus épaisse.