Novel Time-Resolved Thermal Imaging: AlGaN/GaN Heterostructure Field Effect Transistors

新型时间分辨热成像：AlGaN/GaN 异质结构场效应晶体管

基本信息

批准号：
EP/D045304/1
负责人：
Martin Kuball
金额：
$ 53.25万
依托单位：
University of Bristol
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2006
资助国家：
英国
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FD045304%2F1
关键词：
Novel Time Resolved Thermal Imaging

项目摘要

The increasing complexity of tasks required by communication, radar, aircraft, automotive systems benefits from the use of novel materials in high speed devices. Such devices, for example, radio-frequency (RF) transistors used in mobile communication base stations or phased array radars, have to meet certain performance standards. Electrical characterization is mostly used today to tackle challenges in the device development process to meet these standards. Electrical measurements, however, determine average device properties rather than specific information on spatial characteristics such as temperature and electric field inhomogeneities. If direct imaging of temperature and electric field distribution over a device area was possible with high time resolution this would open a new dimension for the investigation of semiconductor devices. This would be of great benefit to device researchers and developers to study and tackle time-dependent phenomena limiting device performance. Adequate techniques, however, are not existent at present. In the proposed work we will develop the first high-spatial resolution time-resolved thermal prober for semiconductor device imaging ever built to our knowledge. Electric field distribution will be extracted from the temperature information. The technique will be illustrated on the example of the topical AlGaN/GaN HFETs to learn more about how these devices operate in detail and what limiting factors for current devices are. For example, we will obtain information about carrier trapping related to AlGaN/GaN HFET current collapse, but experience shows that other interesting and potentially important discoveries are likely to result as well.

通信、雷达、飞机、汽车系统所需的任务日益复杂，这得益于在高速设备中使用新型材料。此类设备，例如移动通信基站或相控阵雷达中使用的射频（RF）晶体管，必须满足某些性能标准。如今，电气特性主要用于应对器件开发过程中的挑战，以满足这些标准。然而，电气测量确定的是平均设备属性，而不是有关空间特征（例如温度和电场不均匀性）的特定信息。如果能够以高时间分辨率对器件区域上的温度和电场分布进行直接成像，这将为半导体器件的研究开辟新的维度。这对于设备研究人员和开发人员研究和解决限制设备性能的时间相关现象大有裨益。然而，目前尚不存在足够的技术。在拟议的工作中，我们将开发第一个据我们所知用于半导体器件成像的高空间分辨率时间分辨热探测器。将从温度信息中提取电场分布。我们将以热门 AlGaN/GaN HFET 为例来说明该技术，以详细了解这些器件的工作原理以及当前器件的限制因素。例如，我们将获得与 AlGaN/GaN HFET 电流崩塌相关的载流子捕获信息，但经验表明，也可能会产生其他有趣且潜在重要的发现。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Current collapse in AlGaN/GaN transistors studied using time-resolved Raman thermography

使用时间分辨拉曼热成像研究 AlGaN/GaN 晶体管中的电流崩塌

DOI：
10.1063/1.3035855
发表时间：
2008-11-20
期刊：
Applied Physics Letters
影响因子：
4
作者：
R. Simms;J. Pomeroy;M. Uren;T. Martin;Martin Kuball
通讯作者：
Martin Kuball

Time-Resolved Temperature Measurement of AlGaN/GaN Electronic Devices Using Micro-Raman Spectroscopy

使用显微拉曼光谱对 AlGaN/GaN 电子器件进行时间分辨温度测量

DOI：
10.1109/led.2006.889215
发表时间：
2007-01-22
期刊：
IEEE Electron Device Letters
影响因子：
4.9
作者：
Martin Kuball;G. Riedel;J. Pomeroy;A. Sarua;M. Uren;T. Martin;K. Hilton;J. O. Maclean;D. Wallis
通讯作者：
D. Wallis

Nanosecond Timescale Thermal Dynamics of AlGaN/GaN Electronic Devices

AlGaN/GaN 电子器件的纳秒级热动力学

DOI：
10.1109/led.2008.919779
发表时间：
2008-04-22
期刊：
IEEE Electron Device Letters
影响因子：
4.9
作者：
G. Riedel;J. Pomeroy;K. Hilton;J. O. Maclean;D. Wallis;M. Uren;T. Martin;Martin Kuball
通讯作者：
Martin Kuball

Channel Temperature Determination in High-Power AlGaN/GaN HFETs Using Electrical Methods and Raman Spectroscopy

使用电学方法和拉曼光谱测定高功率 AlGaN/GaN HFET 中的通道温度

DOI：
10.1109/ted.2007.913005
发表时间：
2008-01-21
期刊：
IEEE Transactions on Electron Devices
影响因子：
3.1
作者：
R. Simms;J. Pomeroy;M. Uren;T. Martin;M. Kuball
通讯作者：
M. Kuball

Reducing Thermal Resistance of AlGaN/GaN Electronic Devices Using Novel Nucleation Layers

使用新型成核层降低 AlGaN/GaN 电子器件的热阻

DOI：
10.1109/led.2008.2010340
发表时间：
2009-02-01
期刊：
IEEE Electron Device Letters
影响因子：
4.9
作者：
G. Riedel;J. Pomeroy;K. Hilton;J. O. Maclean;D. Wallis;M. Uren;T. Martin;U. Forsberg;A. Lundsk
通讯作者：
A. Lundsk

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

Martin Kuball其他文献

Elimination of Degenerate Epitaxy in the Growth of High Quality B 12 As 2 Single Crystalline Epitaxial Films

高质量B 12 As 2 单晶外延薄膜生长过程中简并外延的消除

DOI：
10.1557/opl.2011.316
发表时间：
2011
期刊：
MRS Proceedings
影响因子：
0
作者：
Yu Zhang;Hui Chen;M. Dudley;Yi Zhang;J. Edgar;Y. Gong;S. Bakalova;Martin Kuball;Lihua Zhang;D. Su;Yimei Zhu
通讯作者：
Yimei Zhu

Growth Mechanisms and Defect Structures of B12As2 Epilayers Grown on 4H-SiC Substrates

4H-SiC 衬底上生长的 B12As2 外延层的生长机制和缺陷结构

DOI：
10.1016/j.jcrysgro.2011.12.065
发表时间：
2011-05-01
期刊：
Journal of Crystal Growth
影响因子：
1.8
作者：
Yu Zhang;Hui Chen;M. Dudley;Yi Zhang;J. Edgar;Y. Gong;S. Bakalova;Martin Kuball;Lihua Zhang;D. Su;Yimei Zhu
通讯作者：
Yimei Zhu

Non-Arrhenius Degradation of AlGaN/GaN HEMTs Grown on Bulk GaN Substrates

在块状 GaN 衬底上生长的 AlGaN/GaN HEMT 的非阿累尼乌斯退化

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
IEEE Electron Device Letters
影响因子：
4.9
作者：
M. Ťapajna;N. Killat;J. Moereke;T. Paskova;K. Evans;J. Leach;X. Li;U. Ozgur;H. Morkoç;K. Chabak;A. Crespo;J. Gillespie;R. Fitch;M. Kossler;D. Walker;M. Trejo;G. Via;J. Blevins;Martin Kuball
通讯作者：
Martin Kuball