Qu'est-ce que Gaz bidimensionnel d'électrons (2DEG) ?

Réponse : C. Le gaz d'électrons bidimensionnel (2DEG) créé par polarisation à l'interface AlGaN/GaN

Dans un HEMT GaN, la différence de polarisations spontanée et piézoélectrique crée à l'interface AlGaN/GaN un gaz d'électrons bidimensionnel (2DEG) de densité très élevée, environ 10¹³ cm⁻². Les électrons étant produits sans dopage, la diffusion est faible et la mobilité élevée, environ 2000 cm²/V·s, ce qui concilie faible résistance à l'état passant et commutation rapide. Le 2DEG existant même avec une tension de grille de 0 V, la structure de base est de type normalement passant.

Réponse : B. Rendre la couche tampon très résistive pour limiter le courant de fuite à l'état bloqué et les effets de canal court

Le GaN tend à être de type n à cause de donneurs comme l'oxygène ou le silicium incorporés involontairement pendant la croissance ; si le courant circule dans la couche tampon, la grille l'arrête difficilement et les fuites augmentent à haute tension. L'ajout de carbone ou de fer fait piéger les électrons par des niveaux profonds et rend la couche tampon très résistive. Cependant, tant que les charges piégées ne sont pas libérées, le 2DEG diminue et le courant baisse temporairement (effondrement de courant, current collapse) ; l'ajustement de la quantité et de la position des dopants est donc important.