高电子移动晶体管（HEMT）的教程

HEMT或高电子移动晶体管是a场效应晶体管（FET）的类型，用于在微波频率下提供低噪声系数和非常高的性能的组合。这是具有低噪声应用的高速，高频，数字电路和微波电路的重要装置。这些应用程序包括计算，电信和仪表。该设备也用于RF设计，其中在非常高的RF频率下需要高性能。

高电子移动晶体管（HEMT）结构

用于构建HEMT的关键元件是专门的PN结。它被称为杂连接，并且由使用不同材料的连接点组成。而不是这一点P-n结，使用金属半导体结（反向偏置的肖特基屏障），其中肖特基屏障的简单性允许制造以关闭几何公差。

最常见的材料使用铝镓砷（Algaas）和砷化镓（GaAs）。通常使用砷化镓，因为它提供了高水平的基本电子迁移率，其具有比Si更高的摩泽性和载体漂移速度。

如下制造HEMT的过程，首先将砷化镓内部层设置在半绝缘镓砷层上。这只是厚的1微米厚。之后，在本层的顶部设定在固有铝镓砷化镓的30至60埃之间的非常薄的层。该层的主要目的是确保异质结界面与掺杂的铝镓砷区域的分离。

如果要实现高电子迁移率，这是非常关键的。大约500埃砷化铝砷化铝酰砷层的掺杂层被设置为下方，如下图所示。需要该层的精确厚度，并且控制该层的厚度所需的特殊技术。

存在两个主要结构，即自对子离子植入结构和凹陷栅极结构。在自对准离子植入结构中，栅极，漏极和源极置于栅极，漏极和源极，它们通常是金属触点，尽管源极和漏极接触有时可以由锗制成。门通常由钛制成，形成与GaAs-FET类似的微小反相结合。

对于凹陷栅极结构，设置另一层N型砷化镓，以使得能够进行漏极和源触点。如下图所示蚀刻区域。

由于FET的阈值电压仅由厚度确定，但栅极下方下方的厚度也非常关键。门的大小，因此通道非常小。为了保持高频性能，栅极的尺寸应通常为0.25微米或更小。

HEMT的操作与其他类型的FET有点不同，结果，它能够通过标准交界处提供非常好的性能或MOS FET.，特别是在微波RF应用中。来自n型区域的电子通过晶格移动，许多电子仍然靠近杂连接。这些电子在层中仅是一层厚，形成如上图所示的二维电子气体（a）。

在该区域内，电子能够自由地移动，因为没有其他供体电子或其他物品，电子将碰撞并且气体中电子的迁移率非常高。施加到形成为肖特基势垒二极管的栅极的偏置电压用于调制由2d电子气体形成的通道中的电子的数量，并且连续地控制装置的导电性。可以通过栅极偏置电压改变通道的宽度。

以前以前为高速应用开发了HEMT。由于其低噪声性能，它们广泛用于小信号放大器，功率放大器，振荡器和混合器，在高达60 GHz的频率下运行。
HEMT设备用于各种RF设计应用，包括蜂窝电信，直接广播接收器 - DBS，射频天文学，雷达（无线电检测和测距系统）主要用于任何RF设计应用程序，需要低噪声性能和非常高频的操作。
如今血轮更常见于此集成电路。这些单片微波集成电路芯片（MMIC）广泛用于RF设计应用

HEMT的进一步发展是PHEMT（假形型高电子迁移率晶体管）。PHEMT广泛用于无线通信和LNA（低噪声放大器）应用。它们提供高功率效率和优异的低噪音数据和性能。

因此，这一切都是关于高电子迁移率晶体管（HEMT）建筑，其运行和应用。如果您对此主题或电气和电子项目有任何疑问，请留下下面的评论。2021欧洲杯足球竞猜官方平台