Вышедшие номера
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.
  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. S. Adaschi, Properties of semiconductor alloys: group-IV, III-V and II-VI semiconductors (John Wiley \& Sons, 2009)
  7. W. Liu, A.A. Balandin, J. Appl. Phys., 97, 073710 (2005). DOI: 10.1063/1.1868876
  8. 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
  9. 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
  10. J.C. Mendes, M. Liehr, C. Li, Materials, 15 (2), 415 (2022). DOI: 10.3390/ma15020415
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. T. Sadi, R.W. Kelsall, N.J. Pilgrim, IEEE Trans. Electron Dev., 53 (12), 2892 (2006). DOI: 10.1109/TED.2006.885099
  15. D.I. Babic, IEEE Trans. Electron Dev., 61 (4), 1047 (2014). DOI: 10.1109/TED.2014.2306936
  16. 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