Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/45541
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorВолчек, В. С.-
dc.contributor.authorСтемпицкий, В. Р.-
dc.date.accessioned2021-10-06T09:01:56Z-
dc.date.available2021-10-06T09:01:56Z-
dc.date.issued2021-
dc.identifier.citationВолчек, В. С. Нитрид-галлиевый гетероструктурный полевой транзистор с системой теплоотвода на основе канавки в слое пассивации, заполненной материалом с высокой теплопроводностью / В. С. Волчек, В. Р. Стемпицкий // Доклады БГУИР. – 2021. – № 19 (6). – С. 74–82. – DOI : http://dx.doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-6-74-82.ru_RU
dc.identifier.urihttps://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/45541-
dc.description.abstractЭффект саморазогрева представляет собой главную проблему для мощных электронных и оптоэлектронных приборов на основе нитрида галлия. Неравномерное распределение рассеиваемой мощности и повышение средней температуры в структуре нитрид-галлиевого гетероструктурного полевого транзистора приводят к появлению области с очень высокой температурой в окрестности проводящего канала, деградации тока стока и выходной мощности, а также ухудшению надежности прибора. Целью данной работы является разработка конструкции гетероструктурного полевого транзистора на основе нитрида галлия с эффективной системой теплоотвода и исследование с помощью численного моделирования особенностей тепловых процессов, протекающих в структуре этого прибора. Объектами исследования служат созданные на сапфировой подложке приборные структуры, отличительными особенностями которых являются теплоотводящий элемент на основе графена, располагающийся на поверхности транзистора, и канавка в слое пассивации, заполненная материалом с высокой теплопроводностью. Предметом исследования являются электрические и тепловые характеристики указанных приборных структур. Результаты моделирования подтверждают эффективность внедрения в конструкцию гетероструктурного полевого транзистора на основе нитрида галлия разработанной системы теплоотвода, позволяющей уменьшить влияние эффекта саморазогрева и улучшить эксплуатационные характеристики прибора. Преимущество предлагаемой концепции состоит в том, что теплоотводящий элемент конструктивно соединен с теплопоглощающим элементом и предназначен для отведения тепла непосредственно от области максимальной температуры через канавку в слое пассивации, в которой осажден слой материала с высокой теплопроводностью. Полученные результаты могут быть использованы предприятиями электронной промышленности Республики Беларусь при создании элементной базы силовой электроники на основе нитрида галлия.ru_RU
dc.language.isoruru_RU
dc.publisherБГУИРru_RU
dc.subjectдоклады БГУИРru_RU
dc.subjectгетероструктурные полевые транзисторыru_RU
dc.subjectграфенru_RU
dc.subjectнитрид галлияru_RU
dc.subjectсиловая электроникаru_RU
dc.subjectтеплопроводностьru_RU
dc.subjectheterostructure field-effect transistorsru_RU
dc.subjectgrapheneru_RU
dc.subjectgallium nitrideru_RU
dc.subjectpower electronicsru_RU
dc.subjectthermal conductivityru_RU
dc.titleНитрид-галлиевый гетероструктурный полевой транзистор с системой теплоотвода на основе канавки в слое пассивации, заполненной материалом с высокой теплопроводностьюru_RU
dc.title.alternativeGallium nitride heterostructure field-effect transistor with a heat-removal system based on a trench in the passivation layer filled by a high thermal conductivity materialru_RU
dc.typeСтатьяru_RU
dcterms.publisherБГУИР, РБ-
local.description.annotationThe self-heating effect poses a main problem for high-power electronic and optoelectronic devices based on gallium nitride. A non-uniform distribution of the dissipated power and a rise of the average temperature inside the gallium nitride heterostructure field-effect transistor lead to the formation of a hot spot near the conducting channel and result in the degradation of the drain current, output power and device reliability. The purpose of this work is to develop the design of a gallium nitride heterostructure field-effect transistor with an effective heat-removal system and to study using numerical simulation the thermal phenomena specific to this device. The objects of the research are the device structures formed on sapphire, each of whom features both a graphene heat-eliminating element on its top surface and a trench in the passivation layer filled by a high thermal conductivity material. The subject of the research is the electrical and thermal characteristics of these device structures. The simulation results verify the effectiveness of the integration of the heat-removal system into the gallium nitride heterostructure field-effect transistor that can mitigate the self-heating effect and improve the device performance. The advantage of our concept is that the graphene heat-eliminating element is structurally connected with a heat sink and is designed for removing the heat immediately from the maximum temperature area through the trench in which a high thermal conductivity material is deposited. The results can be used by the electronics industry of the Republic of Belarus for developing the hardware components of gallium nitride power electronics.-
Appears in Collections:№ 19(6)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Volchek_Nitrid_galliyevyy.pdf326.22 kBAdobe PDFView/Open
Show simple item record Google Scholar

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.