11.4 Erkenntnisse

Aus den dargestellten Simulationsergebnissen lassen sich folgende Erkenntnisse gewinnen:

1. Eine genaue Berücksichtigung der Elektronentemperatur ist notwendig, um die Beweglichkeit entlang des Kanals korrekt zu modellieren. Diese Beweglichkeit ist es, die den HEMT in seinem eigentlichen Betrieb charakterisiert. Im Kanal zeigt sich eine ausgeprägt nichtlokale Abhängigkeit der Elektronentemperatur (und damit der Beweglichkeit) von den Potentialverhältnissen. Ohne gesonderte Berechnung der Elektronentemperatur ist daher eine quantitativ korrekte Beschreibung der Verhältnisse im Kanal nicht möglich.
2. Die Übergangsbedingungen an der Heterobarriere sind besonders in der hochdotierten Drainzone von großer Bedeutung, allerdings nur für den Sättigungsbereich der Kennlinie. Ob es notwendig sein wird, thermionische Emission und Tunnelströme in die Formeln einzubinden, ist nur im Rahmen einer genauen Untersuchung der Drainzone zu klären, die eine genaue Kenntnis der Dotierung und der Länge der Drainzone sowie spezielle Meßdaten voraussetzt. Im ,,normalen Betriebsfall`` dagegen hat das Emissionsmodell über die Barriere nur sehr kleinen Einfluß auf die Simulationsergebnisse und ist daher von untergeordneter Bedeutung.
3. Für Transistoren mit kurzen Gates ist die Energierelaxationszeit von wesentlicher Bedeutung. Über ihre Abhängigkeit von der Trägertemperatur und dem Halbleitermaterial sind noch gesonderte Untersuchungen notwendig.
4. Die Simulation von Heterostrukturen mit verkoppelten Differentialgleichungen (also ohne Monte-Carlo-Mechanismen und ohne spezielle Quanteneffekte) ist auch in diesem Größenbereich der Kanalbreite nicht nur sinnvoll, sondern ist auch in der Lage, quantitativ korrekte Beschreibungen des Bauelementverhaltens zu geben, die für die Optimierung der Bauelementstruktur wertvolle Dienste leisten.
5. Eine korrekte und sorgfältige Implementierung der Übergangsbedingungen ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Simulation von Bauelementen mit Heteroübergängen. Die einzelnen Schichten zeigen in allen Größen (Potential, Trägerkonzentration und -temperatur) eine so starke Verkopplung, daß ein Versuch einer Entkopplung nach den einzelnen Schichten auf größte Schwierigkeiten stoßen würde und daher von vornherein aufgegeben werden kann.