next up previous
Next: 8 Zusammenfassung und Ausblick Up: 7 Simulation von Heterostrukturbauelementen Previous: 7.3.2 HFET mit Doppelbarrierenstruktur

7.4 Der Heterostruktur-Varaktor

 

Um das in Abschnitt 5.2.3 hergeleitete thermionische Feldemissionsmodell kalibrieren zu können, wurde der in [21] beschriebene Varaktor simuliert. Die Ergebnisse wurden mit den Simulationsergebnissen und den Meßdaten in [21] verglichen und die Parameter tex2html_wrap_inline9124 und tex2html_wrap_inline9142 der Gleichungen (5.80) und (5.92) kalibriert.

Heterostruktur-Varaktoren sind unipolare Bauelemente. Sie können im Gegensatz zu konventionellen pn-Dioden mit nahezu ungeraden Strom-Spannungsabhängigkeiten gefertigt werden. Das heißt, daß der quadratische Anteil der nichtlinearen Funktion I(V) für V=0 sehr klein ist. Damit bieten sich Heterostruktur-Varaktoren für Hochfrequenzanwendungen an, wie etwa zur Breitband-Frequenzvervielfachung.

   figure4560
Abbildung 7.21: Schematische Darstellung der Leitungsbandkantenenergie des Heterostruktur-Varaktors.

Abbildung 7.21 zeigt den schematischen Verlauf der Bandkantenenergien eines Varaktors der aus drei Schichten besteht. Die mittlere Schicht ist die Barriere bestehend aus tex2html_wrap_inline9922 mit einer Dicke von tex2html_wrap_inline9146 . Sie ist umgeben von zwei sogenannten Modulationsschichten bestehend aus GaAs. Die linke Modulationsschicht besitzt eine Dicke von tex2html_wrap_inline9926 und eine aktive Dotierstoffkonzentration von tex2html_wrap_inline9928 . Die rechte Modulationsschicht ist tex2html_wrap_inline9930 dick mit einer aktiven Dotierstoffkonzentration von tex2html_wrap_inline9932 . Der Varaktor ist als zylindrisches Bauelement mit einem Durchmesser von tex2html_wrap_inline9934 gefertigt.

   figure4577
Abbildung 7.22: I(V)-Kennlinie des Varaktors simuliert mit dem HD/DD-Modell und dem TFE-Modell im Vergleich mit den gemessenen Daten.

Abbildung 7.22 zeigt die mit dem thermionischen Feldemissionsmodell und dem HD/DD-Modell simulierte IV-Charakteristik im Vergleich mit den in [21] vorgestellten Meßergebnissen.

Die beste Übereinstimmung wurde mit der Wahl von tex2html_wrap_inline9938 und tex2html_wrap_inline9940 erzielt. Diese Werte wurden auch für die Simulationen der HFETs verwendet.



IUE WWW server
Mon Jul 1 14:21:36 MET DST 1996