Тепловые ограничения для гетероструктурных AlGaN/GaN-транзисторов на алмазных подложках
Пашковская И.В.1, Пашковский А.Б.1, Терешкин Е.В.1
1АО "НПП "Исток" им. Шокина", Фрязино, Московская обл., Россия

Email: solidstate10@mail.ru
Поступила в редакцию: 29 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 29 декабря 2025 г.
Принята к печати: 4 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 31 марта 2026 г.
Проведен анализ влияния толщины и состава буферных слоев на тепловые свойства гетероструктурных AlGaN/GaN-транзисторов на алмазных подложках. Показано, что, несмотря на гораздо более высокую теплопроводность алмазных подложек, необходимость использования более толстых буферных слоев, чем в случае подложек из карбида кремния, в частности слоя AlGaN толщиной порядка десятых долей микрометра, может при существенном уменьшении средней температуры транзистора приводить практически к тем же температурам перегрева активной области прибора. Ключевые слова: GaN полевой транзистор, температура канала, алмазная подложка.
- H. Wang, F. Wang, S. Li, T.Y. Huang, A.S. Ahmed, N.S. Mannem, J. Lee, E. Garay, D. Munzer, C. Snyder, S. Lee, H.T. Nguyen, M.E.D. Smith, Power amplifiers performance survey 2000-present [Электронный ресурс]. https://gems.ece.gatech.edu/PA_survey.html
- B. Romanczyk, S. Wienecke, M. Guidry, H. Li, E. Ahmadi, X. Zheng, S. Keller, U.K. Mishra, IEEE Trans. Electron Dev., 65 (1), 45 (2018). DOI: 10.1109/TED.2017.2770087
- N. Nidhi, S. Dasgupta, S. Keller, J.S. Speck, U.K. Mishra, IEEE Electron Dev. Lett., 32 (12), 1683 (2011). DOI: 10.1109/LED.2011.2168558
- Y. Tang, K. Shinohara, D. Regan, A. Corrion, D. Brown, J. Wong, A. Schmitz, H. Fung, S. Kim, M. Micovic, IEEE Electron Dev. Lett., 36 (6), 549 (2015). DOI: 10.1109/LED.2015.2421311
- M. Cwiklinski, P. Bruckner, S. Leone, S. Krause, C. Friesicke, H. Mab ler, R. Quay, O. Ambacher, in 2020 IEEE/MTT-S Int. Microwave Symp. (IMS) (IEEE, 2020), p. 1117--1120. DOI: 10.1109/IMS30576.2020.9224041
- S. Adaschi, Properties of semiconductor alloys: group-IV, III-V and II-VI semiconductors (John Wiley \& Sons, 2009)
- W. Liu, A.A. Balandin, J. Appl. Phys., 97, 073710 (2005). DOI: 10.1063/1.1868876
- N. Killat, M. Montes, J.W. Pomeroy, T. Paskova, K.R. Evans, J. Leach, X. Li, U. Ozgur, H. Morkoc, K.D. Chabak, A. Crespo, J.K. Gillespie, R. Fitch, M. Kossler, D.E. Walker, M. Trejo, G.D. Via, J.D. Blevins, M. Kuball, IEEE Electron Dev. Lett., 33 (3), 366 (2012). DOI: 10.1109/LED.2011.2179972
- L. Mitterhuber, R. Hammer, T. Dengg, K. Fladischer, J. Spitaler, in 2019 25th Int. Workshop on Thermal Investigations of ICs and Systems (THERMINIC) (IEEE, 2019), p. 1. DOI: 10.1109/THERMINIC.2019.8923823
- J.C. Mendes, M. Liehr, C. Li, Materials, 15 (2), 415 (2022). DOI: 10.3390/ma15020415
- K. Fan, J. Guo, Z. Huang, Y. Xu, Z. Huang, W. Xu, Q. Wang, Q. Lin, X. Li, H. Liu, X. Liu, Moore More, 2, 8 (2025). DOI: 10.1007/s44275-024-00022-z
- J. Lu, J.T. Chen, M. Dahlqvist, R. Kabouche, F. Medjdoub, J. Rosen, O. Kordina, L. Hultman, Appl. Phys. Lett., 115 (22), 221601 (2019). DOI: 10.1063/1.5123374
- S. Rennesson, M. Leroux, M.A. Khalfioui, M. Nemoz, S. Chenot, J. Massies, L. Largeau, E. Dogmus, M. Zegaoui, F. Medjdoub, F. Semond, Phys. Status Solidi A, 215 (9), 1700640 (2018). DOI: 10.1002/pssa.201700640
- T. Sadi, R.W. Kelsall, N.J. Pilgrim, IEEE Trans. Electron Dev., 53 (12), 2892 (2006). DOI: 10.1109/TED.2006.885099
- D.I. Babic, IEEE Trans. Electron Dev., 61 (4), 1047 (2014). DOI: 10.1109/TED.2014.2306936
- Е.М. Колобкова, И.С. Езубченко, М.Л. Занавескин, в сб. 15-я Междунар. науч.-практ. конф. Мокеровские чтения" (НИЯУ МИФИ, М., 2024), с. 129--130