Fabrication and characterization of gallium nitride high electron mobility transistors

Compound semiconductor gallium nitride high electron mobility transistors (HEMTs) have significant potential for use in the electronics industry, including radar applications and microwave transmitters for communications. These wide band gap semiconductors have unique material properties that lead t...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Zhou, Wendi
Other Authors: Ishiang Shih (Internal/Cosupervisor2)
Format: Others
Language:en
Published: McGill University 2013
Subjects:
Online Access:http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=119603
Description
Summary:Compound semiconductor gallium nitride high electron mobility transistors (HEMTs) have significant potential for use in the electronics industry, including radar applications and microwave transmitters for communications. These wide band gap semiconductors have unique material properties that lead to devices with high power, efficiency, and bandwidth compared with existing technologies. In this work, the electrical properties of gallium nitride HEMTs on silicon substrates were studied in the context of drain characteristics and breakdown voltage. The design, fabrication, and characterization of different devices are presented, in addition to a discussion on the effects of annealing and different gate contact materials. While demonstrating considerable promise in the field of high power radio frequency (RF) applications, this technology is yet immature and several fabrication issues still need to be addressed. The goal of this work is to represent a stepping stone in further developing this technology to be used in high power devices. === Les transistors à haute fréquence (HEMTs) composés de nitrure de gallium (GaN) possède un énorme potentiel dans l'industrie de l'électronique, y compris les applications radar et les émetteurs à micro-ondes. Ces semi-conducteurs à large bande ont des propriétés matérielles uniques qui mènent à des appareils d'haute puissance, haute efficacité et possédant une bande passante élevée par rapport aux technologies existantes. Ce travail étudie les propriétés électriques des HEMTs de nitrure de gallium dans le contexte des caractéristiques de drain et de la tension de claquage. La conception, la fabrication et la caractérisation des HEMTs différents sont présentées, en plus d'une discussion sur les effets de différents matériaux de contact de grille et sur le recuit. Quoique cette technologie promet d'être fructueuse dans le domaine des radiofréquences (RF), elle demeure immature et les obstacles liés aux procédures de fabrication doivent être adressés. Dont, ce travail représente une étape dans le développement de cette technologie utilisable dans les appareils à haute puissance.