Publication

High-performance nanowire-based E-mode Power GaN MOSHEMTs with large workfunction gate metal

Elison de Nazareth Matioli, Jun Ma, Luca Nela, Minghua Zhu
2019
Journal Articles

Résumé

In this work, we demonstrate high-performance Enhancement-mode (E-mode) GaN Metal-Oxide-Semiconductor High Electron Mobility Transistors (MOS-HEMTs) on Si substrate based on sidewall depletion achieved by nanostructured gate with large work-function metal. The devices presented threshold voltage (VTH) over 0.6 V at 1 μA/mm, large current density (IDS) up to 590 mA/mm, low specific on resistance (RON,SP) of 1.33 mΩ·cm2, high ON/OFF ratio over 1010 and large breakdown voltage (VBR) of 1080 V at 1 μA/mm with grounded substrate. The excellent high power FOM of 877 MW/cm2 reveals the potential of our approach to obtain E-mode operation, while maintaining exceptional on-state performance and high VBR.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/32afc282-4e33-4f92-94ad-356e7cc06d35

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Elison de Nazareth Matioli, Jun Ma, Luca Nela, Minghua Zhu
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Concepts associés (32)

Haute tension

La haute tension est un terme qui caractérise, selon des normes européennes, les valeurs de la tension électrique supérieures à en courant alternatif et en courant continu. En France, on distingue deux domaines de hautes tensions : le domaine haute tension A (ou HTA)), concerne les installations électriques dans lesquelles la tension : excède sans dépasser en courant alternatif, ou excède sans dépasser en courant continu ; le domaine haute tension B (ou HTB) concerne les installations électriques dans lesquelles la tension : excède en courant alternatif, ou excède en courant continu.

MODFET

Le MODFET (modulated-doping field effect transistor) ou transistor à effet de champ à dopage modulé est un type de transistor à effet de champ (FET). Il est connu aussi sous le nom de HEMT (High Electron Mobility Transistor), ou transistor à électron à haute mobilité. Comme les autres FET, les MODFET sont utilisés dans les circuits intégrés comme interrupteur numérique. vignette|Structure de bande d'un transistor HEMT n-AlGaAs/GaAs montrant la présence d'une zone de gaz d'électrons 2D.

Threshold voltage

The threshold voltage, commonly abbreviated as Vth or VGS(th), of a field-effect transistor (FET) is the minimum gate-to-source voltage (VGS) that is needed to create a conducting path between the source and drain terminals. It is an important scaling factor to maintain power efficiency. When referring to a junction field-effect transistor (JFET), the threshold voltage is often called pinch-off voltage instead.

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