講演名 2016-11-17
基板中RFリーク電流の温度依存性を考慮したSi基板上GaNHEMTの半物理大信号モデル
山口 裕太郎(三菱電機), 新庄 真太郎(三菱電機), 山中 宏治(三菱電機), 大石 敏之(佐賀大),
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抄録(和) 基板中RFリーク電流の温度依存性を考慮したSi基板上GaNHEMTの半物理大信号モデルを提案する.提案モデルではバッファ層とSi基板の界面に生じる反転層の電子とバッファ層から拡散されるアクセプタよって生じるホールを考慮した.電子とホールによって生じるSi基板中RFリーク電流による効率低下を考慮するために一般的な等価回路モデルのドレインソース間にC-R-Cの寄生リークパス回路を挿入した.さらにリーク電流の温度依存性およびバイアス依存性を物理的に考慮するために寄生リークパス回路の抵抗と容量をSi基板中電子濃度とホール濃度の物理式から導きだした.大信号特性の温度依存性およびドレイン電極幅依存性に関してモデルと実測を比較したところ,よく一致し,モデルの有効性を確認した.
抄録(英) In this paper, semi-physical large signal model of GaN HEMTs on Si (GaN-on-Si) considering temperature dependence of RF leakage current in Substrates is proposed. In the proposed model, the electron and hole near the interface between the buffer layer and the Si substrate is taken into account. The electron is in the inversion layer at the interface between buffer layer and Si substrate and the hole is in the acceptor region generated by the atomic diffusion from buffer layer to Si substrate. The extrinsic leak path circuit (C-R-C circuit) corresponding the physical structure of GaN-on-Si is newly added between drain and source of a common equivalent circuit of GaN HEMTs to consider the degradation of efficiency due to the extrinsic RF leakage current of the electron and hole in Si substrate. Moreover, the resistance and capacitance in the extrinsic leak path circuit are derived from physical equation of the electron and hole concentration in Si substrate to physically consider temperature and bias dependence of RF leakage current. As a result of verification of the proposed model, the model agrees with measurement data with regard to temperature dependence of large signal characteristics and the dependence of drain electrode width, and availability of the proposed model was confirmed.
キーワード(和) GaN HEMT / Si基板 / 大信号モデル / 温度依存性 / RFリーク電流
キーワード(英) GaN HEMT / Si substrate / Large signal model / temperature dependence / RF leakage current
資料番号 MW2016-122
発行日 2016-11-10 (MW)

研究会情報
研究会 MW
開催期間 2016/11/17(から2日開催)
開催地(和) 佐賀大学
開催地(英) Saga Univ.
テーマ(和) マイクロ波一般
テーマ(英) Microwave Technologies
委員長氏名(和) 石川 容平(京大)
委員長氏名(英) Yohei Ishikawa(Kyoto Univ.)
副委員長氏名(和) 九鬼 孝夫(国士舘大) / 西川 健二郎(鹿児島大) / 田島 賢一(三菱電機)
副委員長氏名(英) Takao Kuki(Kokushikan Univ.) / Kenjiro Nishikawa(Kagoshima Univ.) / Kenichi Tajima(Mitsubishi Electric)
幹事氏名(和) 佐藤 潤二(パナソニック) / 平野 拓一(東工大)
幹事氏名(英) Junji Sato(Panasonic) / Takuichi Hirano(Tokyo Inst. of Tech.)
幹事補佐氏名(和) 關谷 尚人(山梨大) / 小野 哲(電通大)
幹事補佐氏名(英) Naoto Sekiya(Univ. of Yamanashi) / Satoshi Ono(Univ. of Electro-Comm.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Microwaves
本文の言語 JPN
タイトル(和) 基板中RFリーク電流の温度依存性を考慮したSi基板上GaNHEMTの半物理大信号モデル
サブタイトル(和)
タイトル(英) Semi-Physical Large Signal Model of GaN HEMTs on Si considering temperature dependence of RF leakage current in Substrates
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) GaN HEMT / GaN HEMT
キーワード(2)(和/英) Si基板 / Si substrate
キーワード(3)(和/英) 大信号モデル / Large signal model
キーワード(4)(和/英) 温度依存性 / temperature dependence
キーワード(5)(和/英) RFリーク電流 / RF leakage current
第 1 著者 氏名(和/英) 山口 裕太郎 / Yutaro Yamaguchi
第 1 著者 所属(和/英) 三菱電機株式会社(略称:三菱電機)
Mitsubishi Electroc Corporation(略称:Mitsubishi Electric Corp.)
第 2 著者 氏名(和/英) 新庄 真太郎 / Shintaro Shinjo
第 2 著者 所属(和/英) 三菱電機株式会社(略称:三菱電機)
Mitsubishi Electroc Corporation(略称:Mitsubishi Electric Corp.)
第 3 著者 氏名(和/英) 山中 宏治 / Koji Yamanaka
第 3 著者 所属(和/英) 三菱電機株式会社(略称:三菱電機)
Mitsubishi Electroc Corporation(略称:Mitsubishi Electric Corp.)
第 4 著者 氏名(和/英) 大石 敏之 / Toshiyuki Oishi
第 4 著者 所属(和/英) 佐賀大学(略称:佐賀大)
Saga University(略称:Saga Univ.)
発表年月日 2016-11-17
資料番号 MW2016-122
巻番号(vol) vol.116
号番号(no) MW-310
ページ範囲 pp.33-38(MW),
ページ数 6
発行日 2016-11-10 (MW)