Основные характеристики полевых транзисторов на основе нитрида галлия.

Более десяти лет эксперты и аналитики «предсказывали» появление новых конкурентоспособных нитрид-галлиевых транзисторов. Эти силовые ключи должны были отличаться повышенным уровнем эффективности и мощности и превосходить традиционные кремниевые транзисторы по целому ряду других параметров. Это позволило бы выполнить требования, предъявляемые такими современными мощными приложениями, как серверы и компьютеры, а также найти применения в спутниковых аппаратах. И вот этот момент наступил. Сегодня у разработчиков есть богатый выбор силовых GaN-транзисторов от различных производителей. Более того, преимущества нитрид-галлиевых ключей уже успели оценить по достоинству – это позволило внедрить их в широкий спектр приложений. Сейчас GaN-транзисторы используют в промышленности - в источниках питания и системах управления электродвигателями; в коммерческом оборудовании и в автомобильной технике с жесткими условиями эксплуатации. GaN-ключи успешно применяют для построения ВЧ-передатчиков и усилителей мощности.

---

У Work5 вы можете заказать написание дипломных работ на заказ в Ростове и посвятить время тому, что нраивтся вам.

---

. Целью данной работы является изучение основные характеристики полевых транзисторов на основе нитрида галлия, проводится экскурс в историю использования GaN для построения полупроводниковых приборов, а также сравнение характеристик различных типов транзисторов и основные проблемы в работе с GaN транзисторами, которые необходимо учитывать при работе. Задачи реферата:  составление краткой исторической справки;  обзор полупроводниковых металлов;  рассмотреть основные характеристики полевых транзисторов;  оценить достоинства и недостатки полевых транзисторов на основе нитрада галлия  изучить особенности нитрид-галлиевых транзисторов;  оценить перспективы нитрид-галлиевых транзисторов. Реферат структурирован в соответствии с поставленными задачами и будет содержать в себе элементы сравнительного анализа, моделирования и прочее.

В ходе выполнения данной работы, были изучены со сновные характеристики полевых транзисторов на основе нитрида галлия, проводится экскурс в историю использования GaN для построения полупроводниковых приборов, а также сравнение характеристик различных типов транзисторов и основные проблемы в работе с GaN транзисторами, которые необходимо учитывать при работе. Задачи рефераты были выполнены, результат отражен в основной части реферата. В качестве итогового вывода по проделанной работе, можно дать следующие рекомендации. Транзисторы на основе GaN (нитрида галлия) – полупроводникового материала с широкой запрещенной зоной, обладают рядом свойств, которые позволяют строить на их основе мощные приборы с отличными характеристиками, находящие применение как в источниках питания, так и в автомобилестроении и спутниковых аппаратах. Для выполнения требований ITRS сегодня, когда кремниевая технология практически достигла предельных возможностей именно нитрид галлия является самым перспективным путем развития полупроводниковой электроники. Благодаря высокой дрейфовой подвижности носителей заряда сопротивление GaN-транзисторов в открытом состоянии мало. Критическая напряженность электрического поля и в результате пробивное напряжение выше, чем у кремния. А поскольку концентрация собственных носителей у GaN меньше, чем у кремния, приборы на его основе могут работать при более высоких температурах. Однако из-за видимых плюсов транзисторов вытекают и минусы, как например повышенный шум и сложность управления затворами, что говорит о необходимости активно развивать это направление. Создание специализированных микросхем управления и модернизация технологий производства, позволят расширить рынок GaN транзисторов и, как следствие, сделать следующий шаг в развитии полупроводниковой электроники.

Кищинский А. А. Твердотельные СВЧ-усилители мощности на нитриде галлия — состояние и перспективы развития // Материалы 19 Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь. 2009. 2. Thayne I., Li X., Jansen W. et al. III-V MOSFETs for Sub-15 nm Technology Generation CMOS: Some Observations, Issues and Solutions – sec.9a, CS Mantech 2011. 3. Neudeck P., Okojie R.S., and Chen L.Y. Hightemperature electronics – A role for wide bandgap semiconductors? – Proceedings of the IEEE, 2002, v.90, №6, p.1065–1076. 3. Medjdoub F. Carlin J.-F., 4. Gonschorek M., et al. Can InAlN/GaN be an alternative to high power / high temperature AlGaN/GaN devices? Electron Devices Meeting (IEDM 2006), p.1–4. 5. Everts J., Dasz J., Van den Keybusx J. et al. GaN-Based Power Transistors for Future Power Electronic Converters. – IEEE Benelux Young Researchers Symposium (YRS2010) edition:5. 6. Briere M. GaN-based Power Device Platform. The arrival of a new paradigm in conversion technology – www.powersystemdesign.com 7. EU-funded HiPoSwitch project launched, targeting more efficient power electronics. –www. semiconductor-today.com/news_items/2011/NOV/ HIPO_151111.html 8. Гольцова М. Международная конференция IEDM 2011. Самые быстрые, самые небольшие, самые необычные микросхемы. Ч.2 – Электроника: НТБ, 2012, №2, с.92 –100. 9. Kim Y.-S., Ha M.-W., Seok O-G. et al. High Breakdown AlGaN/GaN HEMTs Employing Nickel Oxide Floating Metal Ring. – CS Mantech 2012, sec.9a. 10. Кондратюк А. В. Анализ особенностей типовых конструкций полевых транзисторов с изолированным затвором // Молодой ученый. — 2016. — №23. — С. 59-66.