Dichte elektronenlaag die opgesloten in een dunne laag ontstaat aan het grensvlak van een heterojunctie zoals AlGaN/GaN. Door weinig verstrooiing aan onzuiverheden is de mobiliteit hoog; gebruikt als kanaal van HEMT's.
Japanse benaming: 2次元電子ガス(2DEG)
“Tweedimensionaal elektronengas (2DEG)” komt voor in 4 oefenvragen uit 3 onderwerpen, bijv. Verbindingshalfgeleiders, Vermogenshalfgeleiders, Epitaxiale groei.
Vakgebied: Verbindingshalfgeleiders
Antwoord: C. Een tweedimensionaal elektronengas (2DEG) dat door polarisatie aan het AlGaN/GaN-grensvlak ontstaat
In een GaN-HEMT ontstaat aan het grensvlak van AlGaN en GaN door het verschil tussen spontane en piëzo-elektrische polarisatie een tweedimensionaal elektronengas (2DEG) met een hoge dichtheid van ca. 10¹³ cm⁻². Omdat elektronen zonder dotering ontstaan, is er weinig verstrooiing en is de mobiliteit hoog, ca. 2000 cm²/V·s, zodat een lage aan-weerstand en snel schakelen samengaan. Omdat het 2DEG ook bij 0 V gatespanning aanwezig is, is de basisstructuur van het normally-on-type.
Antwoord: A. Omdat het een grote bandgap en een hoge doorslagveldsterkte heeft en bovendien een hoge verzadigingssnelheid van elektronen
De doorslagveldsterkte van GaN is circa tien keer zo hoog als die van Si, zodat het bij hoge spanning kan werken, en de verzadigingssnelheid van elektronen is met circa 2,5×10⁷ cm/s hoog. GaN kan daardoor bij hoge frequenties veel vermogen verwerken. In een HEMT-structuur wordt bovendien een tweedimensionaal elektronengas met een hoge dichtheid van circa 10¹³ cm⁻² verkregen, waardoor de stroomdichtheid groot is en een vermogensdichtheid wordt bereikt die enkele malen hoger is dan bij GaAs. GaN wordt gebruikt in vermogensversterkers van basisstations voor mobiele telefonie, radars en satellietcommunicatie.
In een GaN-HEMT ontstaat aan het grensvlak van AlGaN en GaN door het verschil tussen spontane en piëzo-elektrische polarisatie een tweedimensionaal elektronengas (2DEG) met een hoge dichtheid van ca.
Wat is het juiste kanaal waardoor de stroom vloeit in een G…In een HEMT-structuur wordt bovendien een tweedimensionaal elektronengas met een hoge dichtheid van circa 10¹³ cm⁻² verkregen, waardoor de stroomdichtheid groot is en een vermogensdichtheid wordt bereikt die enkele malen hoger is dan bij GaAs.
Waarom is GaN geschikt voor hoogfrequente transistors met h…Dit verklaart het ontstaan van een tweedimensionaal elektronengas met hoge dichtheid aan het AlGaN/GaN-grensvlak, maar in de kwantumputten van LED's scheidt het polarisatieveld elektronen en gaten en verlaagt het zo de efficiëntie.
Wat is de typische kristalstructuur van GaN?Dit kan echter ook stroomcollaps (current collapse) veroorzaken, waarbij de 2DEG tijdelijk afneemt en de stroom daalt zolang de ingevangen lading niet is vrijgekomen, dus het afstemmen van hoeveelheid en positie van de toevoeging is belangrijk.
Wat is het belangrijkste doel van het toevoegen van koolsto…GaN (galliumnitride) HEMT (high electron mobility transistor) GaAs (galliumarsenide) Mobiliteit Aan-weerstand (on-resistance) Wurtzietstructuur Directe bandovergang (direct bandgap) Efficiency droop Ga2O3 (galliumoxide) Halfgeleider met brede bandgap (wide-bandgap)