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研究生:潘志新
研究生(外文):PAN,ZHI-XIN
論文名稱:砷化鎵金半場效電晶體熱電子模型二維數值模擬與分析
論文名稱(外文):Two-dimensional numerical analysis of hot-electron model for GaAs MESFET
指導教授:汪大暉
指導教授(外文):WANG,DA-HUI
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電子研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1989
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:35
中文關鍵詞:砷化鎵金半場效電晶体熱電子模型二維數值積體電路帕松方程式蒙地卡羅模擬
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砷化鎵制金半場效電晶體在離散或積體電路的高頻運用上, 已成為關鍵的主動元件。
當超大型積體電路技術與日俱進, 元件的長度逐漸縮短, 此時載子傳輸程序及元件性
質都與在長通道元件中有所不同。電子速度實增量在決定元件特性方面扮演了重要角
色。我們發展了一個二維熱電子模型, 以評估砷化鎵金半場效電晶體中電子速度突增
量的效應。這模型包含了電流連續方程式, 能量平衡方程式與帕松方程式, 以電子濃
度, 平均電子能量, 電位為獨立的變數, 利用遞回的數值法將三變數分別解出, 模擬
所需的傳運參數由蒙地卡羅模擬所得。我們結果指出: 在短通道砷化鎵元件中, 電子
突增效應構成電子傳導的主要機制。在0.3 微米元件中由熱電子模計算出來的飽和電
流約為傳統模型計算所得的三倍。在閘級步級和汲級步級響應中通道愈短的元件此種
效應愈為顯著, 因此更加縮短了暫態響應時間, 而元件所需的反應時間遠小於傳統模
型所預測的。交流參數與元件特性如互導, 載止頻率可藉由傅立葉分解法由小訊號暫
態模擬萃取出來。我們比較由傳統模型加熱電子模型所計算的交流參數, 發現由於非
平衡傳輸可使互導增加兩倍。一些微觀的資訊關於電子濃度分布, 電位及電子能量分
布都被計算出來, 以幫助我們了解元件內部的一些靜態性質。

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