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Qu'est-ce que HEMT (transistor à haute mobilité électronique) ?

Transistor dont le canal est le gaz bidimensionnel d'électrons à haute mobilité formé à l'interface d'une hétérojonction. Utilisé pour les applications haute fréquence et forte puissance.

Nom japonais: HEMT(高電子移動度トランジスタ)

« HEMT (transistor à haute mobilité électronique) » apparaît dans 16 questions d'entraînement réparties sur 6 thèmes, dont Semi-conducteurs composés, Semi-conducteurs de puissance, Croissance épitaxiale.

Domaine: Semi-conducteurs composés

S'entraîner : questions sur HEMT (transistor à haute mobilité électronique)

Quel est le canal dans lequel circule le courant d'un HEMT GaN ?

  1. AUne couche d'inversion de type p formée sous la grille
  2. BUne couche épaisse de type n fortement dopée
  3. CLe gaz d'électrons bidimensionnel (2DEG) créé par polarisation à l'interface AlGaN/GaN
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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.

Quelle est une application typique des HEMT (transistors à haute mobilité électronique) ?

  1. AAmplificateurs haute fréquence à faible bruit des récepteurs satellites et des stations de base de téléphonie mobile
  2. BCellules mémoire de DRAM
  3. CProduction d'électricité à partir de la chaleur solaire
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Réponse : A. Amplificateurs haute fréquence à faible bruit des récepteurs satellites et des stations de base de téléphonie mobile

Le HEMT utilise comme canal le gaz d'électrons bidimensionnel formé à l'interface d'une hétérojonction ; les impuretés donneuses et la couche où circulent les électrons sont séparées (dopage modulé), ce qui réduit la diffusion par les impuretés et permet une amplification à haute fréquence et faible bruit. Il a été inventé en 1980 par Takashi Mimura de Fujitsu. Les HEMT GaAs sont utilisés dans les récepteurs satellites et les radiotélescopes, les HEMT GaN dans les amplificateurs de puissance des stations de base et des radars.

« HEMT (transistor à haute mobilité électronique) » dans les explications

Questions mentionnant « HEMT (transistor à haute mobilité électronique) » (16)

  1. Quel est le canal dans lequel circule le courant d'un HEMT GaN ?
  2. Quelle est une application typique des HEMT (transistors à haute mobilité électronique) ?
  3. Quelle est l'une des principales raisons d'utiliser le SiC comme substrat des HEMT GaN ?
  4. Quelle configuration associe en série un HEMT GaN normalement passant et un MOSFET silicium basse tension afin de l'utiliser en toute sécurité en fonctionnement normalement bloqué ?
  5. Dans la conversion de puissance des véhicules électrifiés, quelle approche du choix entre IGBT, MOSFET SiC et HEMT GaN est la plus appropriée ?
  6. Dans une structure épitaxiale pour HEMT GaN, quel est l'objectif principal de l'ajout de carbone ou de fer dans la couche tampon GaN sous le canal ?
  7. Quelle est la caractéristique d’un MOSFET à appauvrissement ?
  8. Pourquoi exige-t-on principalement d'un composant de puissance la caractéristique « normalement bloqué », c'est-à-dire qu'aucun courant ne circule pour une tension de grille de 0 V ?
  9. Quelle est la principale application des semi-conducteurs composés à base d'InP (phosphure d'indium) ?
  10. Quel est l'avantage des semi-conducteurs en alliage tels que l'AlGaAs ?
  11. Pourquoi le GaN convient-il aux transistors haute fréquence et forte puissance ?
  12. Quelle structure la plupart des composants de puissance GaN actuellement répandus adoptent-ils ?
  13. Quel est l'avantage de faire croître sur un substrat InP de l'InGaAs de composition ajustée en accord de maille ?
  14. Quelle est la structure de grille correcte du MESFET, utilisé comme transistor haute fréquence en GaAs ?
  15. Quelle est la caractéristique de la MBE (épitaxie par jets moléculaires) ?

Termes associés

GaN (nitrure de gallium) GaAs (arséniure de gallium) Mobilité Bande interdite (bandgap) Gaz bidimensionnel d'électrons (2DEG) SiC (carbure de silicium) RIE (gravure ionique réactive) Normalement bloqué (normally-off) InP (phosphure d'indium) HBT (transistor bipolaire à hétérojonction)

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