Теоретически исследованы детектирующие свойства полевого транзистора с пониженной высотой барьера Шоттки затвора. Рассмотрены различные схемы детектора. Найдены распределения напряжения и тока вдоль канала, входной импеданс транзистора, чувствительность и мощность эквивалентная шуму (NEP). Проанализировано влияние высоты барьера Шоттки затвора на перечисленные характеристики. DOI: 10.21883/JTF.2017.05.44449.1821 Введение В качестве чувствительного элемента неохлаждаемых детекторов сверхвысокочастотного (СВЧ) и терагер-цового (ТГц) диапазонов используются ячейка Голея, пироэлектрический элемент, болометр, диод с барьером Шоттки, полевой транзистор и др.[1] Последнее двадца-тилетие ознаменовалось успехами в создании детекторов на основе полевых транзисторов, способных принимать сигнал в ТГц диапазоне [2-9]. Первый такой детектор был создан на базе транзистора с высокой подвижностью электронов (high electron mobility transistor, HEMT) и принимал сигнал на частоте 2.5 THz [2]. Вслед за ис-следованиями транзисторов на основе соединений III и V групп (GaAs/AlGaAs, GaInAs/AlGaAs, GaN/GaAlGaN и др.) [2-5] была продемонстрирована возможность де-тектирования на кремниевом транзисторе [6,7]. Хорошо развитая кремниевая технология позволяет интегриро-вать большое число транзисторов на единой пластине, делая возможным создание матричных приемников [8,9].Теоретическое описание процесса детектирования по-левого транзистора в СВЧ и ТГц диапазонах можно найти в работах [10][11][12][13][14][15]. На низких частотах, когда емкостной ток через переход затвор−канал пренебрежи-мо мал, можно пользоваться статическими уравнениями транзистора [10]. В ТГц диапазоне емкостной ток, как правило, сравним с током в канале, и его нужно учиты-вать. В этом случае удобно представлять транзистор в виде двухпроводной линии электропередачи, где одним проводником является затвор, а вторым -канал [13]. На частотах выше частоты релаксации импульса свобод-ных носителей заряда возможно резонансное детекти-рование, при этом движение носителей заряда в канале описывается уравнением Эйлера [11,12].Как правило, в полевых транзисторах ток проводи-мости через переход затвор−канал пренебрежимо мал. В случае контакта металл−полупроводник это экви-валентно большой высоте барьера Шоттки ( ∼ 1 eV). В настоящей работе исследуются линейные и детекти-рующие свойства полевого транзистора с пониженной высотой барьера ( ∼ 0.1−0.3 eV). Снижение высоты барьера приводит к тому, что активная составляющая проводимости перехода затвор−канал становится срав-нимой с емкостной составляющей, а также с проводи-мостью канала, что вызывает качественные изменения свойств транзистора. Снижение высоты барьера возмож-но разными способами. Например, за счет выращива-ния на границе металл−полупроводник тонкого слоя кремния [16] или за счет изотипного δ-легирования полупроводника вблизи границы с металлом [17].
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.