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N—polar GaN基HEMT准二维电荷传输模型仿真
N—polarGaN基 HEMT准二维电荷传输模型仿真／王现彬等 ·133 ·
N—polarGaN基 HEMT准二维电荷传输模型仿真
王现彬 。，赵正平
(1 石家庄学院物理与电气信息工程学院，石家庄 050000；2 河北工业大学信息工程学院，天津 3OO130)
摘要 建立了氮极性 (N-polar)GaN基 HEMT器件的准二维(Quasi-2-D)电荷传输模型，仿真研究了N-polar
GaN基HEMT的直流特性。仿真结果表明，不同的极化效应会对输出特性曲线和转移特性曲线产生不同的影响，
考虑 自发极化效应(P )+压电极化效应(P )、只考虑P 和只考虑P 三种情况下的阈值电压分别为：一3．96V、
一 2．29V和一2．47V，而其对应的峰值跨导则分别为44mS／n21Tl、41．2mS／rnlTl和41．3mS／1Tim。该模型为N-polar
GaN基HEMT器件仿真提供了理论参考。
关键词 N极性 高电子迁移率晶体管 极化效应 直流特性
中图分类号：TN304 文献标识码：A DOI：10．11896／j．issn．1005—023X．2016．06．032
ChargeTransportSimulationforN-polarGaN—basedHEMTwithaQuasi
Two-dimensionalM odel
W ANG Xianbin ．ZHAO Zhengping
(1 CollegeofPhysicalandElectricalInformationEngineering，ShiJiaZhuangUniversity，Sh~iazhuang050000；
2 CollegeofInformationEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130)
Abstract Thequasitwo-dimensional(quasi一2一D)chargetransportmodelofN-polarGaN basedHEMT was
established，andDCcharacteristicsweresimulatedbyquasi-2-Dmode1．Simulationresultsshow thatdifferentpolari—
zationeffectwouldproducedifferentoutputcharacteristiccurveandtransfercharacteristiccurve．Thethresholdvol—
tagewasrespectively一3．96V，一2．29V and一2．47V，consideringPsp+Ppe，onlyPpeandonlyPp，andthecorre—
spondingpeaktransconductancewasrespectively44mS／ram，41．2mS／nunand41．3mS／rnn~Thismodelprovidesa
theoreticalreferenceforcomputationa1simulationofN-po larGaN basedHEMT．
Keywords N-po lar，highelectronmobilitytransistor，po larizationeffect，IX；characteristics
HEMT器件的直流特性进行了系统的仿真分析，仿真结果
0 引言
可为N—polarGaN基器件设计与分析提供理论基础及相应
氮极性 (N—polar)GaN材料与镓极性 (Ga-polar)GaN材 参考依据。
料相比极性相差 180。，且材料表面化学活性较高，这为N-PO—
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