https://web.ing.unimo.it/wiki/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=AChiniWeb - User contributions [en]2026-04-08T16:47:44ZUser contributionsMediaWiki 1.39.7https://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Publications&diff=5565PowDeR/Publications2008-05-22T13:04:10Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
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__NOTOC__<br />
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#M. FAQIR, VERZELLESI G., F. FANTINI, F. DANESIN, F. RAMPAZZO, G. MENEGHESSO, E. ZANONI, A. CAVALLINI, A. CASTALDINI, N. LABAT, A. TOUBOUL, C. DUA. (2007). Characterization and analysis of trap-related effects in AlGaN/GaN HEMTs. MICROELECTRONICS RELIABILITY. vol. 47, pp. 1639-1642 ISSN: 0026-2714. <br />
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==2006==<br />
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#M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, A. CETRONIO, M. CALORI, A. PASSASEO, B. POT, L. MARIUCCI, A. DI GASPARE, CHINI A. (2006). Very High Performance GaN HEMT devices by Optimized Buffer and Field Plate Technology. European Microwave Week 2006. Manchester. September 2006.<br />
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#MENEGHESSO G, RAMPAZZO F, KORDOS P, VERZELLESI G., ZANONI E. (2006). Current Collapse and High-Electric-Field Reliability of Unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES. vol. 53, pp. 2932-2941 ISSN: 0018-9383. <br />
#VERZELLESI G., D. BERGAMINI, G.-F. DALLA BETTA, C. PIEMONTE, M. BOSCARDIN, L. BOSISIO, S. BETTARINI, G. BATIGNANI. (2006). N-p-n bipolar-junction-transistor detector with integrated p-n-p biasing transistor-feasibility study, design, and first experimental results. SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY. vol. 21, pp. 194-200 ISSN: 0268-1242. <br />
#VERZELLESI G., G. BATIGNANI, S. BETTARINI, M. BOSCARDIN, L. BOSISIO, G.-F. DALLA BETTA, G. GIACOMINI, C. PIEMONTE. (2006). BJT-based detector on high-resistivity silicon with integrated biasing structure. NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A, ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT. vol. 567, pp. 285-289 ISSN: 0168-9002. <br />
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#VERZELLESI G., G. MENEGHESSO, A. CHINI, E. ZANONI, C. CANALI. (2005). DC-to-RF dispersion effects in GaAs- and GaN-based heterostructure FETs: performance and reliability issues. MICROELECTRONICS RELIABILITY. vol. 45, pp. 1585-1592 ISSN: 0026-2714. <br />
#CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br />
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#CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br />
#G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI. (2005). HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br />
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#S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br />
#S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br />
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#CHINI A., BUTTARI D., COFFIE R., SHEN L., HEIKMAN S., CHAKRABORTY A., KELLER S., MISHRA U.K. (2004). Power and Linearity Characteristics of Field-Plated Recessed-Gate AlGaN–GaN HEMTs. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 25, pp. 229-231 ISSN: 0741-3106.<br />
#CHINI A., WITTICH J., HEIKMAN S., KELLER S., DENBAARS S.P., MISHRA U.K. (2004). Power and linearity characteristics of GaN MISFETs on sapphire substrate. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 25, pp. 55-57 ISSN: 0741-3106.<br />
#HUILI XING, DORA Y., CHINI A., HEIKMAN S., KELLER S., MISHRA U.K. (2004). High breakdown voltage AlGaN-GaN HEMTs achieved by multiple field plates. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 25, pp. 161-163 ISSN: 0741-3106.<br />
#L. SHEN, R. COFFIE, D. BUTTARI, S. HEIKMAN, A. CHAKRABORTY, CHINI A., S. KELLER, S.P. DENBAARS, AND U.K. MISHRA. (2004). Unpassivated GaN/AlGaN/GaN Power High Electron Mobility Transistors with Dispersion Controlled by Epitaxial Layer Design. JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS. pp. 422-425 ISSN: 0361-5235.<br />
#SHEN L., COFFIE R., BUTTARI D., HEIKMAN S., CHAKRABORTY A., CHINI A., KELLER S., DENBAARS S.P., MISHRA U.K. (2004). High-power polarization-engineered GaN/AlGaN/GaN HEMTs without surface passivation. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 25, pp. 7-9 ISSN: 0741-3106.<br />
#XU H., SANABRIA C., CHINI A., KELLER S., MISHRA U.K., YORK R.A. (2004). A C-Band High-Dynamic Range GaN HEMT Low-Noise Amplifier. IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS. vol. 14, pp. 262-264 ISSN: 1531-1309.<br />
#CHINI A., D. BUTTARI, R. COFFIE, L. SHEN, T. PALACIOS, S. HEIKMAN, A. CHAKRABORTY, S. KELLER, U. K. MISHRA. (2004). Effect of Gate Recessing on Linearity Characteristics of AlGaN/Gan HEMTs. Device Research Conference. 21-23 June 2004. (pp. 33-34).<br />
#D. BUTTARI, CHINI A., A. CHAKRABORTY, L. MCCARTHY, H. XING, T. PALACIOS, L. SHEN, S. KELLER, U.K. MISHRA. (2004). Selective Dry Etching of GaN over AlGaN in BCl3/SF6 Mixtures. IEEE Lester Eastman Conference on High Performance Devices. August 4-6, 2004.<br />
#H. XU, C. SANABRIA, CHINI A., Y., WEI, S. HEIKMAN, S. KELLER, U.K. MISHRA, R.A. YORK. (2004). A New Field Plate GaN HEMT Structure with Improved Power & Noise Performance. IEEE Lester Eastman Conference on High Performance Devices. August 4-6, 2004.<br />
#L. SHEN, D. BUTTARI, S. HEIKMAN, CHINI A., R. COFFIE, L. MCCARTHY, A. CHAKRABORTY, S. KELLER, S. P. DENBAARS, U. K. MISHRA. (2004). Improved high power thick-GaN-capped AlGaN/GaN HEMTs wothout surface passivation. Device Research Conference. 21-23 June 2004. (pp. 39-40).<br />
#S. RAJAN, H. XING, A. CHAKRABORTY, CHINI A., M. J. GRUNDMANN, T. PALACIOS, S. P. DENBAARS, D. JENA, U. K. MISHRA. (2004). Tailoring of Trasconductance Profile for Improved Linearity in AlGaN/GaN Polarization-Doped Field Effect Transistors. International Workshop on Nitride Semiconductors. July 19 - 23, 2004.<br />
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#R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. MENEGHESSO, E. ZANONI, J. BERNAT, M. MARSO, P. KORDOS, A. BASILE, VERZELLESI G. (2004). Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs. 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04). Koutouloufari (Crete, Greece), Ottobre 2004.<br />
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==2002==<br />
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----<br />
'''2000'''<br><br />
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<div>{{PowDeR}}<br />
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#S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br />
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#CHINI A., WITTICH J., HEIKMAN S., KELLER S., DENBAARS S.P., MISHRA U.K. (2004). Power and linearity characteristics of GaN MISFETs on sapphire substrate. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 25, pp. 55-57 ISSN: 0741-3106.<br />
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==2002==<br />
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----<br />
'''2000'''<br><br />
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==2002==<br />
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==2001==<br />
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#R. MENOZZI, G. SOZZI, VERZELLESI G., M. BORGARINO, C. LANZIERI, C. CANALI. (2001). Experimental/numerical investigation of the physical mechanisms behind high-field degradation of power HFETs and their implications on device design. 2001 GaAs Reliability Workshop. Baltimore (Maryland, USA), Ottobre 2001. (pp. 89-95). <br />
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----<br />
'''2000'''<br><br />
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#D. BUTTARI, CHINI A., G. MENEGHESSO, E. ZANONI, D. SAWDAI, D.PAVLIDIS, S.S.H. HSU. (2000). Hole impact Ionization coefficient in (100) oriented In0.53Ga0.47As based on pnp InAlAs/InGaAs HBTs. International Conference on Indium Phosphide and Related Materials. 14-18 May 2000. (pp. 258-261).<br />
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==2002==<br />
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==2001==<br />
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#G.-F. DALLA BETTA, M. BOSCARDIN, L. BOSISIO, S. DITTONGO, P. GREGORI, I. RACHEVSKAIA, VERZELLESI G., N. ZORZI. (2001). An all-p-type termination structure for silicon microstrip detectors. IEEE Nuclear Science Symposium. San Diego (California, USA). <br />
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#R. MENOZZI, G. SOZZI, VERZELLESI G., M. BORGARINO, C. LANZIERI, C. CANALI. (2001). Experimental/numerical investigation of the physical mechanisms behind high-field degradation of power HFETs and their implications on device design. 2001 GaAs Reliability Workshop. Baltimore (Maryland, USA), Ottobre 2001. (pp. 89-95). <br />
#VERZELLESI G., G. MENEGHESSO, A. CAVALLINI, E. ZANONI, C. CANALI. (2001). Two-dimensional numerical simulation of deep-level effects in 6H-SiC buried-gate JFETs. 11th European Heterostructure Technology Workshop (HETECH 2001). Padova, Ottobre 2001. (pp. 55-56). <br />
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'''2000'''<br><br />
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#VERZELLESI G., G.F. DALLA BETTA, M. DA ROLD, G.U. PIGNATEL, A. PACCAGNELLA, L. BOSISIO. (1999). Self-limitation of edge-generated currents in single-sided microstrip detectors after type inversion. IEEE Nuclear Science Symposium. Seattle (Washington, USA), Ottobre 1999. ISBN/ISSN: 0-7803-5699-3.<br />
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'''1998'''<br><br />
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'''1996'''<br><br />
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#L. VENDRAME, E. ZABOTTO, A. DAL FABBRO, A. ZANINI, VERZELLESI G., E. ZANONI, A. CHANTRE, P. PAVAN. (1995). Influence of impact-ionization-induced base current reversal on bipolar transistor parameters. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES. vol. 42(9), pp. 1636-1646 ISSN: 0018-9383.<br />
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#G.-F. DALLA BETTA, M. BOSCARDIN, L. BOSISIO, S. DITTONGO, P. GREGORI, I. RACHEVSKAIA, VERZELLESI G., N. ZORZI. (2001). An all-p-type termination structure for silicon microstrip detectors. IEEE Nuclear Science Symposium. San Diego (California, USA). <br />
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#R. MENOZZI, G. SOZZI, VERZELLESI G., M. BORGARINO, C. LANZIERI, C. CANALI. (2001). Experimental/numerical investigation of the physical mechanisms behind high-field degradation of power HFETs and their implications on device design. 2001 GaAs Reliability Workshop. Baltimore (Maryland, USA), Ottobre 2001. (pp. 89-95). <br />
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#VERZELLESI G., G.F. DALLA BETTA, M. DA ROLD, G.U. PIGNATEL, A. PACCAGNELLA, L. BOSISIO. (1999). Self-limitation of edge-generated currents in single-sided microstrip detectors after type inversion. IEEE Nuclear Science Symposium. Seattle (Washington, USA), Ottobre 1999. ISBN/ISSN: 0-7803-5699-3.<br />
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#R. MENOZZI, G. SOZZI, VERZELLESI G., M. BORGARINO, C. LANZIERI, C. CANALI. (2001). Experimental/numerical investigation of the physical mechanisms behind high-field degradation of power HFETs and their implications on device design. 2001 GaAs Reliability Workshop. Baltimore (Maryland, USA), Ottobre 2001. (pp. 89-95). <br />
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#VERZELLESI G., G.F. DALLA BETTA, M. DA ROLD, G.U. PIGNATEL, A. PACCAGNELLA, L. BOSISIO. (1999). Self-limitation of edge-generated currents in single-sided microstrip detectors after type inversion. IEEE Nuclear Science Symposium. Seattle (Washington, USA), Ottobre 1999. ISBN/ISSN: 0-7803-5699-3.<br />
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<div>{{PowDeR}}<br />
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#G.-F. DALLA BETTA, M. BOSCARDIN, L. BOSISIO, S. DITTONGO, P. GREGORI, I. RACHEVSKAIA, VERZELLESI G., N. ZORZI. (2001). An all-p-type termination structure for silicon microstrip detectors. IEEE Nuclear Science Symposium. San Diego (California, USA). <br />
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#R. MENOZZI, G. SOZZI, VERZELLESI G., M. BORGARINO, C. LANZIERI, C. CANALI. (2001). Experimental/numerical investigation of the physical mechanisms behind high-field degradation of power HFETs and their implications on device design. 2001 GaAs Reliability Workshop. Baltimore (Maryland, USA), Ottobre 2001. (pp. 89-95). <br />
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#S. BRIDA, L. FERRARIO, V. GUARNIERI, F. GIACOMOZZI, B. MARGESIN, M. PARANJAPE, VERZELLESI G., M. ZEN. (1999). Optimization of TMAH etching for MEMS fabrication. 2nd Symposium on Design, Test, and Microfabrication of MEMS/MOEMS, Paris. Marzo-Aprile 1999. (vol. vol. 3680(SPIE Proc. Series), pp. 969-976). <br />
#VERZELLESI G., G.F. DALLA BETTA, M. DA ROLD, G.U. PIGNATEL, A. PACCAGNELLA, L. BOSISIO. (1999). Self-limitation of edge-generated currents in single-sided microstrip detectors after type inversion. IEEE Nuclear Science Symposium. Seattle (Washington, USA), Ottobre 1999. ISBN/ISSN: 0-7803-5699-3.<br />
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'''1997'''<br><br />
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'''1996'''<br><br />
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#VERZELLESI G., R. TURETTA, P. PAVAN, A. COLLINI, A. CHANTRE, A. MARTY, C. CANALI, E. ZANONI. (1993). Extraction of DC base parasitic resistance of bipolar transistors based on impact-ionization-induced base current reversal. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 14(9), pp. 431-434 ISSN: 0741-3106. <br />
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#VERZELLESI G., L. VENDRAME, R. TURETTA, P. PAVAN, A. CHANTRE, A. MARTY, M. CAVONE, R. RIVOIR, E. ZANONI. (1992). A new experimental technique for extracting base resistance and characterizing current crowding phenomena in bipolar transistors. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM92). S. Francisco (California, USA), Dec. 1992. (pp. 413-416).</div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Publications&diff=5558PowDeR/Publications2008-05-22T12:58:04Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
===2007===<br />
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#M. FAQIR, VERZELLESI G., F. FANTINI, F. DANESIN, F. RAMPAZZO, G. MENEGHESSO, E. ZANONI, A. CAVALLINI, A. CASTALDINI, N. LABAT, A. TOUBOUL, C. DUA. (2007). Characterization and analysis of trap-related effects in AlGaN/GaN HEMTs. MICROELECTRONICS RELIABILITY. vol. 47, pp. 1639-1642 ISSN: 0026-2714. <br />
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'''2006'''<br><br />
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#CHINI A., G. VERZELLESI, S. LAVANGA, M. PERONI, C. LANZIERI, A. CETRONIO. (2006). Fabrication, Characterization and Numerical Simulation of High Breakdown Voltage pHEMTs. European Microwave Week 2006. Manchester. September 2006.<br />
#FAQIR M, CHINI A., VERZELLESI G, FANTINI F, RAMPAZZO F, MENEGHESSO G, ZANONI E, BERNAT J, KORDOS P. (2006). Physical Investigation of High-Field Degradation Mechanisms in GaN/AlGaN/GaN HEMTS. ROCS Workshop, 2006. [Reliability of Compound Semiconductors]. Nov. 2006.<br />
#M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, A. CETRONIO, M. CALORI, A. PASSASEO, B. POT, L. MARIUCCI, A. DI GASPARE, CHINI A. (2006). Very High Performance GaN HEMT devices by Optimized Buffer and Field Plate Technology. European Microwave Week 2006. Manchester. September 2006.<br />
#L. BOSISIO, G. BATIGNANI, S. BETTARINI, M. BOSCARDIN, G.-F. DALLA BETTA, G. GIACOMINI, C. PIEMONTE, VERZELLESI G., N. ZORZI. (2006). Performance evaluation of radiation sensors with internal signal amplification based on the BJT effect. NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A, ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT. vol. 568, pp. 217-223 ISSN: 0168-9002. <br />
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#VERZELLESI G., D. BERGAMINI, G.-F. DALLA BETTA, C. PIEMONTE, M. BOSCARDIN, L. BOSISIO, S. BETTARINI, G. BATIGNANI. (2006). N-p-n bipolar-junction-transistor detector with integrated p-n-p biasing transistor-feasibility study, design, and first experimental results. SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY. vol. 21, pp. 194-200 ISSN: 0268-1242. <br />
#VERZELLESI G., G. BATIGNANI, S. BETTARINI, M. BOSCARDIN, L. BOSISIO, G.-F. DALLA BETTA, G. GIACOMINI, C. PIEMONTE. (2006). BJT-based detector on high-resistivity silicon with integrated biasing structure. NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A, ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT. vol. 567, pp. 285-289 ISSN: 0168-9002. <br />
#M. FAQIR, A. CHINI, VERZELLESI G., F. FANTINI, F. RAMPAZZO, G. MENEGHESSO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS. (2006). Physical investigation of high-field degradation mechanisms in GaN/AlGaN/GaN HEMTs. Reliability of Compound Semiconductor Workshop (ROCS 2006). San Antonio, TX (USA). San Antonio, TX (USA), Nov. 2006.<br />
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'''2005'''<br><br />
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#VERZELLESI G., G. MENEGHESSO, A. CHINI, E. ZANONI, C. CANALI. (2005). DC-to-RF dispersion effects in GaAs- and GaN-based heterostructure FETs: performance and reliability issues. MICROELECTRONICS RELIABILITY. vol. 45, pp. 1585-1592 ISSN: 0026-2714. <br />
#CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br />
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#CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br />
#G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI. (2005). HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br />
#G. VERZELLESI, G. MENEGHESSO, CHINI A., E. ZANONI, C. CANALI. (2005). “DC-to-RF dispersion effects in GaAs- and GaN-based heterostructure FETs: performance and reliability issues”. 16th EUROPEAN SYMPOSIUM RELIABILITY OF ELECTRON DEVICES, FAILURE PHYSICS AND ANALYSIS. October 2005.<br />
#S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br />
#S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br />
#G. BERTUCCIO, S. BINETTI, S. CACCIA, R. CASIRAGHI, A. CASTALDINI, A. CAVALLINI, C. LANZIERI, A. LE DONNE, F. NAVA, S. PIZZINI, L. RIGUTTI, VERZELLESI G., E. VITTONE. (2005). Silicon carbide for alpha, beta, ion and soft X-ray high performance detectors. MATERIALS SCIENCE FORUM. vol. 483, pp. 1015-1019 ISSN: 0255-5476.<br />
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'''2004'''<br><br />
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#CHINI A., BUTTARI D., COFFIE R., SHEN L., HEIKMAN S., CHAKRABORTY A., KELLER S., MISHRA U.K. (2004). Power and Linearity Characteristics of Field-Plated Recessed-Gate AlGaN–GaN HEMTs. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 25, pp. 229-231 ISSN: 0741-3106.<br />
#CHINI A., WITTICH J., HEIKMAN S., KELLER S., DENBAARS S.P., MISHRA U.K. (2004). Power and linearity characteristics of GaN MISFETs on sapphire substrate. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 25, pp. 55-57 ISSN: 0741-3106.<br />
#HUILI XING, DORA Y., CHINI A., HEIKMAN S., KELLER S., MISHRA U.K. (2004). High breakdown voltage AlGaN-GaN HEMTs achieved by multiple field plates. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 25, pp. 161-163 ISSN: 0741-3106.<br />
#L. SHEN, R. COFFIE, D. BUTTARI, S. HEIKMAN, A. CHAKRABORTY, CHINI A., S. KELLER, S.P. DENBAARS, AND U.K. MISHRA. (2004). Unpassivated GaN/AlGaN/GaN Power High Electron Mobility Transistors with Dispersion Controlled by Epitaxial Layer Design. JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS. pp. 422-425 ISSN: 0361-5235.<br />
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#CHINI A., D. BUTTARI, R. COFFIE, L. SHEN, T. PALACIOS, S. HEIKMAN, A. CHAKRABORTY, S. KELLER, U. K. MISHRA. (2004). Effect of Gate Recessing on Linearity Characteristics of AlGaN/Gan HEMTs. Device Research Conference. 21-23 June 2004. (pp. 33-34).<br />
#D. BUTTARI, CHINI A., A. CHAKRABORTY, L. MCCARTHY, H. XING, T. PALACIOS, L. SHEN, S. KELLER, U.K. MISHRA. (2004). Selective Dry Etching of GaN over AlGaN in BCl3/SF6 Mixtures. IEEE Lester Eastman Conference on High Performance Devices. August 4-6, 2004.<br />
#H. XU, C. SANABRIA, CHINI A., Y., WEI, S. HEIKMAN, S. KELLER, U.K. MISHRA, R.A. YORK. (2004). A New Field Plate GaN HEMT Structure with Improved Power & Noise Performance. IEEE Lester Eastman Conference on High Performance Devices. August 4-6, 2004.<br />
#L. SHEN, D. BUTTARI, S. HEIKMAN, CHINI A., R. COFFIE, L. MCCARTHY, A. CHAKRABORTY, S. KELLER, S. P. DENBAARS, U. K. MISHRA. (2004). Improved high power thick-GaN-capped AlGaN/GaN HEMTs wothout surface passivation. Device Research Conference. 21-23 June 2004. (pp. 39-40).<br />
#S. RAJAN, H. XING, A. CHAKRABORTY, CHINI A., M. J. GRUNDMANN, T. PALACIOS, S. P. DENBAARS, D. JENA, U. K. MISHRA. (2004). Tailoring of Trasconductance Profile for Improved Linearity in AlGaN/GaN Polarization-Doped Field Effect Transistors. International Workshop on Nitride Semiconductors. July 19 - 23, 2004.<br />
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#T. PALACIOS, CHINI A., D. BUTTARI, S. HEIKMAN, S. KELLER, S. P. DENBAARS, U. K. MISHRA. (2004). Use of Multichannel Heterostructures to Improve the Access Resistance and ft Linearity in GaN-based HEMTs. Device Research Conference. 21-23 June 2004. (pp. 41-42).<br />
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'''2003'''<br><br />
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#D. GIUSTI, VERZELLESI G., G.U. PIGNATEL. (1999). Thermo-mechanical analysis of microstructures for chemoresistive gas sensors. 5th International Workshop on Thermal Investigations of ICs and Microstructures. Roma, Ottobre 1999. (pp. 365-369). <br />
#S. BRIDA, L. FERRARIO, F. GIACOMOZZI, D. GIUSTI, V. GUARNIERI, B. MARGESIN, G.U. PIGNATEL, G. SONCINI, A. VASILIEV, VERZELLESI G., M. ZEN. (1999). High field and low temperature behaviour of Lely-grown 6H SiC buried gate JFETs. 2nd Symposium on Design, Test, and Microfabrication of MEMS/MOEMS, Paris. Marzo-Aprile 1999. (vol. SPIE Proc. Series vol. 3680, pp. 964-968). <br />
#S. BRIDA, L. FERRARIO, V. GUARNIERI, F. GIACOMOZZI, B. MARGESIN, M. PARANJAPE, VERZELLESI G., M. ZEN. (1999). Optimization of TMAH etching for MEMS fabrication. 2nd Symposium on Design, Test, and Microfabrication of MEMS/MOEMS, Paris. Marzo-Aprile 1999. (vol. vol. 3680(SPIE Proc. Series), pp. 969-976). <br />
#VERZELLESI G., G.F. DALLA BETTA, M. DA ROLD, G.U. PIGNATEL, A. PACCAGNELLA, L. BOSISIO. (1999). Self-limitation of edge-generated currents in single-sided microstrip detectors after type inversion. IEEE Nuclear Science Symposium. Seattle (Washington, USA), Ottobre 1999. ISBN/ISSN: 0-7803-5699-3.<br />
----<br />
'''1998'''<br><br />
#DALLA BETTA G.-F., PIGNATEL G.U., VERZELLESI G., BELLUTTI P., BOSCARDIN M., FERRARIO L., ZORZI N., MAGLIONE A. (1998). Design and optimisation of an npn bipolar phototransistor for optical position encoders. MICROELECTRONICS JOURNAL. vol. 29(1-2), pp. 49-58 ISSN: 0959-8324. <br />
#G. MENEGHESSO, A. BARTOLINI, VERZELLESI G., A. CAVALLINI, A. CASTALDINI, C. CANALI, E. ZANONI. (1998). Breakdown and low-temperature anomalous effects in 6H SiC JFETs. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM98). S. Francisco (California, USA), Dec. 1998. (pp. 695-698). <br />
----<br />
'''1997'''<br><br />
#L. COLALONGO, VERZELLESI G., D. PASSERI, A. LUI, P. CIAMPOLINI, M. RUDAN. (1997). Modelling of Light-Addressable Potentiometric Sensors. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES. vol. 44(11), pp. 2083-2091 ISSN: 0018-9383. <br />
----<br />
'''1996'''<br><br />
#VERZELLESI G., DAL FABBRO A., PAVAN P., VENDRAME L., ZABOTTO E., ZANINI A., CHANTRE A., ZANONI E. (1996). SPICE modeling of impact ionisation effects in silicon bipolar transistors. IEE PROCEEDINGS. CIRCUITS, DEVICES AND SYSTEMS. vol. 143(1), pp. 33-40 ISSN: 1350-2409. <br />
----<br />
'''1995'''<br><br />
#J.B. SHEALY, W.-N. JIANG, P.A. PARIKH, VERZELLESI G., U.K. MISHRA. (1995). Junction heterostructures for high performance electronics. SOLID-STATE ELECTRONICS. vol. vol. 38(9), pp. 1607-1610 ISSN: 0038-1101. <br />
#L. VENDRAME, E. ZABOTTO, A. DAL FABBRO, A. ZANINI, VERZELLESI G., E. ZANONI, A. CHANTRE, P. PAVAN. (1995). Influence of impact-ionization-induced base current reversal on bipolar transistor parameters. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES. vol. 42(9), pp. 1636-1646 ISSN: 0018-9383.<br />
----<br />
'''1993'''<br><br />
#E. ZANONI, E.F. CRABBE, J.M.C. STORK, P. PAVAN, VERZELLESI G., L. VENDRAME, C. CANALI. (1993). Extension of impact-ionization multiplication coefficient measurements to high electric fields in advanced Si BJTs. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 14(2), pp. 69-71 ISSN: 0741-3106. <br />
#VERZELLESI G., BACCARANI G., CANALI C., PAVAN P., VENDRAME L., ZANONI E. (1993). Prediction of impact-ionization-induced snap-back in advanced Si n-p-n BJTs by means of a non-local analytical model for the avalanche multiplication factor. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES. vol. 40(12), pp. 2296-2300 ISSN: 0018-9383. <br />
#VERZELLESI G., R. TURETTA, P. PAVAN, A. COLLINI, A. CHANTRE, A. MARTY, C. CANALI, E. ZANONI. (1993). Extraction of DC base parasitic resistance of bipolar transistors based on impact-ionization-induced base current reversal. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. vol. 14(9), pp. 431-434 ISSN: 0741-3106. <br />
#VERZELLESI G., P. PAVAN, E. ZANONI, C. CANALI. (1993). Impact-ionization effects in advanced Si bipolar transistors. In: G. BACCARANI. Process and Device Modeling for Microelectronics. (pp. 269-324). : Elsevier Science Publishers B.V. <br />
----<br />
'''1992'''<br><br />
#E. ZANONI, E.F. CRABBE, J.M.C. STORK, P. PAVAN, VERZELLESI G., L. VENDRAME, C. CANALI. (1992). Measurements and simulation of avalanche breakdown in advanced Si bipolar transistors. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM92). S. Francisco (California, USA), Dec. 1992. (pp. 927-930). <br />
#VERZELLESI G., L. VENDRAME, R. TURETTA, P. PAVAN, A. CHANTRE, A. MARTY, M. CAVONE, R. RIVOIR, E. ZANONI. (1992). A new experimental technique for extracting base resistance and characterizing current crowding phenomena in bipolar transistors. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM92). S. Francisco (California, USA), Dec. 1992. (pp. 413-416).</div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Thesis&diff=5553PowDeR/Thesis2008-05-21T10:05:47Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
==Available Thesis:==<br />
<br />
==Past Students:==<br />
'''Valerio Di Lecce''',<br><br />
''"Simulazioni termiche 2D e 3D per l’ottimizzazione di dispositivi pHEMT multifinger in arseniuro di gallio per applicazioni di potenza RF"'',<br><br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Michele Esposto''',<br><br />
''"Realizzazione di un sistema Current-DLTS per dispositivi HEMT a semiconduttori composti"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Tagliazucchi''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore programmabile con tensione 0-20V"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Dario Bianchi''',<br><br />
''"Progetto e realizzazione di un carico attivo"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Stefano Scorcioni''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore switching a 12V o 24V con limitazioni di corrente"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Guerra''',<br><br />
''"Architettura FlexRay: applicazione automotive di controllo del nodo throttle-by-wire"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Giulio Sarti''',<br><br />
''"Scheda di gestione a microcontrollore per una macchina roccatrice di filati tessili"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Lorenzo Lui''',<br><br />
''"Scheda di gestione di un sistema a scambi per lo stoccaggio di prodotti alimentari"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Luca Severi''',<br><br />
''"Alimentazione di motori sincroni per applicazioni audio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Luca Ghinoi''',<br><br />
''"Analisi di un amplificatore ad alta tensione a banda larga"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
<br><br />
'''Daniele Guidi''',<br><br />
''"Sviluppo di un sistema impulsato per la caratterizzazione di dispositivi pHEMT in GaAs"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
<br><br />
'''Matteo Montanari''',<br><br />
''"Realizzazione di un programma di acquisizione dati per misure di dispersione in frequenza su dispositivi HEMT in nitruro di Gallio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2003-2004<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Thesis&diff=5552PowDeR/Thesis2008-05-21T09:59:15Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
==Available Thesis:==<br />
<br />
<html><br />
<\html><br />
<br />
<br />
==Past Students:==<br />
'''Valerio Di Lecce''',<br><br />
''"Simulazioni termiche 2D e 3D per l’ottimizzazione di dispositivi pHEMT multifinger in arseniuro di gallio per applicazioni di potenza RF"'',<br><br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Michele Esposto''',<br><br />
''"Realizzazione di un sistema Current-DLTS per dispositivi HEMT a semiconduttori composti"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Tagliazucchi''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore programmabile con tensione 0-20V"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Dario Bianchi''',<br><br />
''"Progetto e realizzazione di un carico attivo"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Stefano Scorcioni''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore switching a 12V o 24V con limitazioni di corrente"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Guerra''',<br><br />
''"Architettura FlexRay: applicazione automotive di controllo del nodo throttle-by-wire"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Giulio Sarti''',<br><br />
''"Scheda di gestione a microcontrollore per una macchina roccatrice di filati tessili"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Lorenzo Lui''',<br><br />
''"Scheda di gestione di un sistema a scambi per lo stoccaggio di prodotti alimentari"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Luca Severi''',<br><br />
''"Alimentazione di motori sincroni per applicazioni audio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Luca Ghinoi''',<br><br />
''"Analisi di un amplificatore ad alta tensione a banda larga"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
<br><br />
'''Daniele Guidi''',<br><br />
''"Sviluppo di un sistema impulsato per la caratterizzazione di dispositivi pHEMT in GaAs"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
<br><br />
'''Matteo Montanari''',<br><br />
''"Realizzazione di un programma di acquisizione dati per misure di dispersione in frequenza su dispositivi HEMT in nitruro di Gallio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2003-2004<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Thesis&diff=5551PowDeR/Thesis2008-05-21T09:53:20Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
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==Available Thesis:==<br />
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<br />
==Past Students:==<br />
'''Valerio Di Lecce''',<br><br />
''"Simulazioni termiche 2D e 3D per l’ottimizzazione di dispositivi pHEMT multifinger in arseniuro di gallio per applicazioni di potenza RF"'',<br><br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Michele Esposto''',<br><br />
''"Realizzazione di un sistema Current-DLTS per dispositivi HEMT a semiconduttori composti"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Tagliazucchi''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore programmabile con tensione 0-20V"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Dario Bianchi''',<br><br />
''"Progetto e realizzazione di un carico attivo"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Stefano Scorcioni''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore switching a 12V o 24V con limitazioni di corrente"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Guerra''',<br><br />
''"Architettura FlexRay: applicazione automotive di controllo del nodo throttle-by-wire"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Giulio Sarti''',<br><br />
''"Scheda di gestione a microcontrollore per una macchina roccatrice di filati tessili"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Lorenzo Lui''',<br><br />
''"Scheda di gestione di un sistema a scambi per lo stoccaggio di prodotti alimentari"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Luca Severi''',<br><br />
''"Alimentazione di motori sincroni per applicazioni audio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
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'''Luca Ghinoi''',<br><br />
''"Analisi di un amplificatore ad alta tensione a banda larga"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
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'''Daniele Guidi''',<br><br />
''"Sviluppo di un sistema impulsato per la caratterizzazione di dispositivi pHEMT in GaAs"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
<br><br />
'''Matteo Montanari''',<br><br />
''"Realizzazione di un programma di acquisizione dati per misure di dispersione in frequenza su dispositivi HEMT in nitruro di Gallio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2003-2004<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Thesis&diff=5550PowDeR/Thesis2008-05-21T09:51:35Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
==Available Thesis:==<br />
<br />
==Past Students:==<br />
'''Valerio Di Lecce''',<br><br />
''"Simulazioni termiche 2D e 3D per l’ottimizzazione di dispositivi pHEMT multifinger in arseniuro di gallio per applicazioni di potenza RF"'',<br><br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Michele Esposto''',<br><br />
''"Realizzazione di un sistema Current-DLTS per dispositivi HEMT a semiconduttori composti"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
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'''Alessandro Tagliazucchi''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore programmabile con tensione 0-20V"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Dario Bianchi''',<br><br />
''"Progetto e realizzazione di un carico attivo"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Stefano Scorcioni''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore switching a 12V o 24V con limitazioni di corrente"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Guerra''',<br><br />
''"Architettura FlexRay: applicazione automotive di controllo del nodo throttle-by-wire"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
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'''Giulio Sarti''',<br><br />
''"Scheda di gestione a microcontrollore per una macchina roccatrice di filati tessili"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
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'''Lorenzo Lui''',<br><br />
''"Scheda di gestione di un sistema a scambi per lo stoccaggio di prodotti alimentari"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
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'''Luca Severi''',<br><br />
''"Alimentazione di motori sincroni per applicazioni audio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
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'''Luca Ghinoi''',<br><br />
''"Analisi di un amplificatore ad alta tensione a banda larga"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
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'''Daniele Guidi''',<br><br />
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Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
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'''Matteo Montanari''',<br><br />
''"Realizzazione di un programma di acquisizione dati per misure di dispersione in frequenza su dispositivi HEMT in nitruro di Gallio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2003-2004<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Thesis&diff=5549PowDeR/Thesis2008-05-21T09:47:10Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
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==Available Thesis:==<br />
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{{PowDeR/Tesisti|Valerio di Lecce|"Simulazioni termiche 2D e 3D per l’ottimizzazione di dispositivi pHEMT multifinger in arseniuro di gallio per applicazioni di potenza RF"|Specialistica|2006-2007}}<br />
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==Past Students:==<br />
'''Valerio Di Lecce''',<br><br />
''"Simulazioni termiche 2D e 3D per l’ottimizzazione di dispositivi pHEMT multifinger in arseniuro di gallio per applicazioni di potenza RF"'',<br><br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
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'''Michele Esposto''',<br><br />
''"Realizzazione di un sistema Current-DLTS per dispositivi HEMT a semiconduttori composti"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
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'''Alessandro Tagliazucchi''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore programmabile con tensione 0-20V"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
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'''Dario Bianchi''',<br><br />
''"Progetto e realizzazione di un carico attivo"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
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'''Stefano Scorcioni''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore switching a 12V o 24V con limitazioni di corrente"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Guerra''',<br><br />
''"Architettura FlexRay: applicazione automotive di controllo del nodo throttle-by-wire"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Giulio Sarti''',<br><br />
''"Scheda di gestione a microcontrollore per una macchina roccatrice di filati tessili"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Lorenzo Lui''',<br><br />
''"Scheda di gestione di un sistema a scambi per lo stoccaggio di prodotti alimentari"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
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'''Luca Severi''',<br><br />
''"Alimentazione di motori sincroni per applicazioni audio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
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'''Luca Ghinoi''',<br><br />
''"Analisi di un amplificatore ad alta tensione a banda larga"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
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'''Daniele Guidi''',<br><br />
''"Sviluppo di un sistema impulsato per la caratterizzazione di dispositivi pHEMT in GaAs"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
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'''Matteo Montanari''',<br><br />
''"Realizzazione di un programma di acquisizione dati per misure di dispersione in frequenza su dispositivi HEMT in nitruro di Gallio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2003-2004<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Thesis&diff=5547PowDeR/Thesis2008-05-21T09:45:32Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
==Available Thesis:==<br />
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{{PowDeR/Tesisti|Nome|Titolo Tesi|Specialistica|Anno}}<br />
<br />
==Past Students:==<br />
'''Valerio Di Lecce''',<br><br />
''"Simulazioni termiche 2D e 3D per l’ottimizzazione di dispositivi pHEMT multifinger in arseniuro di gallio per applicazioni di potenza RF"'',<br><br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Michele Esposto''',<br><br />
''"Realizzazione di un sistema Current-DLTS per dispositivi HEMT a semiconduttori composti"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
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'''Alessandro Tagliazucchi''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore programmabile con tensione 0-20V"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2006-2007<br><br />
<br><br />
'''Dario Bianchi''',<br><br />
''"Progetto e realizzazione di un carico attivo"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Stefano Scorcioni''',<br><br />
''"Progetto di un alimentatore switching a 12V o 24V con limitazioni di corrente"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Alessandro Guerra''',<br><br />
''"Architettura FlexRay: applicazione automotive di controllo del nodo throttle-by-wire"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Giulio Sarti''',<br><br />
''"Scheda di gestione a microcontrollore per una macchina roccatrice di filati tessili"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Lorenzo Lui''',<br><br />
''"Scheda di gestione di un sistema a scambi per lo stoccaggio di prodotti alimentari"'',<br> <br />
Laurea Specialistica (Master Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Luca Severi''',<br><br />
''"Alimentazione di motori sincroni per applicazioni audio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2005-2006<br><br />
<br><br />
'''Luca Ghinoi''',<br><br />
''"Analisi di un amplificatore ad alta tensione a banda larga"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
<br><br />
'''Daniele Guidi''',<br><br />
''"Sviluppo di un sistema impulsato per la caratterizzazione di dispositivi pHEMT in GaAs"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2004-2005<br><br />
<br><br />
'''Matteo Montanari''',<br><br />
''"Realizzazione di un programma di acquisizione dati per misure di dispersione in frequenza su dispositivi HEMT in nitruro di Gallio"'',<br> <br />
Laurea (Bachelor Degree) - a.a. 2003-2004<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Lab_Capabilities&diff=5539PowDeR/Lab Capabilities2008-05-20T11:58:03Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br><br />
__TOC__<br />
<br />
<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
==Measurement Systems==<br />
<br />
===On wafer Continuous-Wave Load and Source Pull measurements at 2GHz===<br />
<br />
Our Lab is equipped with a Load and Source Pull measurements sistem based on a PAF Dragon Switch-Box, an Agilent Vector Network Analyzer and two manual Maury Microwave tuners. Currently we are able to measure On-Wafer Continuous Wave RF performance at 2GHz but the system can easily be extended up to 12GHz. The system is also used for short term Reliability RF Stress test since it is equipped with a Thermal Chuck that allows to test the devices up to 200°C.<br />
<br />
[[Image:powder_loadpull1.jpg|800px|center|]]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
<br />
===Pulsed I-V measurements down to 80ns===<br />
Compound semiconductor devices largely outperform silicon ones but their performance, especially in the early stage of their development, can be far from being stable and reliable. HEMT devices suffer from trapping phenomena that slow down the transistor capability to modulate its drain current. During RF power sweep this phenomena yield low output power and poor efficiency but just from a RF power sweep is quite difficult to evaluate the impact of trapping phenomena on device characteristics. Our lab is equipped with a Pulsed I-V measurement system that allows to measure device characteristics down to pulse widths of 80ns. Comparing the I-V characteristics obtained with fast pulses with those measured under DC conditions allows to quantify the amount of trapping phenomena in the device.<br />
<br />
===Current Deep Level Transient Spectroscopy measurements===<br />
<br />
==Measurement Instruments==<br />
<br />
[[Image:PowDeR_N5230Alarge.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent N5230A PNA-L Network Analyzer, 2-ports, up to 13.5 GHz'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=61114&lc=eng&cc=US&nfr=-536902643.536883638.08 Quick Reference Guide]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_E4418B-lg.jpg|300px|left|]]<br />
'''E4418B EPM Series Single-Channel Power Meter'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=obs&nid=-536902901.0.00&lc=eng&cc=US&ckey=1000000774-1%3Aepsg%3Aman&pubno=E4418-90032&ltype=&ctype=AGILENT_EDITORIAL E4418B RF Power Meter User's Guide ]<br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=obs&nid=-536902901.0.00&lc=eng&cc=US&ckey=1000000773-1%3Aepsg%3Aman&pubno=E4418-90029&ltype=&ctype=AGILENT_EDITORIAL EPM RF Power Meter Programming Guide ]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_hp_33250A_800.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent 33250A Function / Arbitrary Waveform Generator, 80 MHz'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=237965&lc=eng&cc=US&nfr=-536902257.536881980.07 Quick Reference Guide] [http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=237975&lc=eng&cc=US&nfr=-536902257.536881980.07 User's Guide]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_BR_8114A_white.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent 8114A High Power Pulse Generator, 100 V / 2 A'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&cc=US&lc=eng&ckey=410642&nid=-536902258.536881953.07&pid=1000001735%3Aepsg%3Apro 8114A Pulse Generator User Guide]<div style="clear:both;"></div></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Lab_Capabilities&diff=5538PowDeR/Lab Capabilities2008-05-20T11:57:01Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
__TOC__<br />
<br />
<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
==Measurement Systems==<br />
<br />
===On wafer Continuous-Wave Load and Source Pull measurements at 2GHz===<br />
<br />
Our Lab is equipped with a Load and Source Pull measurements sistem based on a PAF Dragon Switch-Box, an Agilent Vector Network Analyzer and two manual Maury Microwave tuners. Currently we are able to measure On-Wafer Continuous Wave RF performance at 2GHz but the system can easily be extended up to 12GHz. The system is also used for short term Reliability RF Stress test since it is equipped with a Thermal Chuck that allows to test the devices up to 200°C.<br />
<br />
[[Image:powder_loadpull1.jpg|800px|center|]]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
<br />
===Pulsed I-V measurements down to 80ns===<br />
Compound semiconductor devices largely outperform silicon ones but their performance, especially in the early stage of their development, can be far from being stable and reliable. HEMT devices suffer from trapping phenomena that slow down the transistor capability to modulate its drain current. During RF power sweep this phenomena yield low output power and poor efficiency but just from a RF power sweep is quite difficult to evaluate the impact of trapping phenomena on device characteristics. Our lab is equipped with a Pulsed I-V measurement system that allows to measure device characteristics down to pulse widths of 80ns. Comparing the I-V characteristics obtained with fast pulses with those measured under DC conditions allows to quantify the amount of trapping phenomena in the device.<br />
<br />
===Current Deep Level Transient Spectroscopy measurements===<br />
<br />
==Measurement Instruments==<br />
<br />
[[Image:PowDeR_N5230Alarge.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent N5230A PNA-L Network Analyzer, 2-ports, up to 13.5 GHz'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=61114&lc=eng&cc=US&nfr=-536902643.536883638.08 Quick Reference Guide]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_E4418B-lg.jpg|300px|left|]]<br />
'''E4418B EPM Series Single-Channel Power Meter'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=obs&nid=-536902901.0.00&lc=eng&cc=US&ckey=1000000774-1%3Aepsg%3Aman&pubno=E4418-90032&ltype=&ctype=AGILENT_EDITORIAL E4418B RF Power Meter User's Guide ]<br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=obs&nid=-536902901.0.00&lc=eng&cc=US&ckey=1000000773-1%3Aepsg%3Aman&pubno=E4418-90029&ltype=&ctype=AGILENT_EDITORIAL EPM RF Power Meter Programming Guide ]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_hp_33250A_800.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent 33250A Function / Arbitrary Waveform Generator, 80 MHz'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=237965&lc=eng&cc=US&nfr=-536902257.536881980.07 Quick Reference Guide] [http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=237975&lc=eng&cc=US&nfr=-536902257.536881980.07 User's Guide]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_BR_8114A_white.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent 8114A High Power Pulse Generator, 100 V / 2 A'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&cc=US&lc=eng&ckey=410642&nid=-536902258.536881953.07&pid=1000001735%3Aepsg%3Apro 8114A Pulse Generator User Guide]<div style="clear:both;"></div></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Lab_Capabilities&diff=5537PowDeR/Lab Capabilities2008-05-20T11:54:07Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
==Measurement Systems==<br />
<br />
*'''On wafer Continuous-Wave Load and Source Pull measurements at 2GHz'''<br />
<br />
Our Lab is equipped with a Load and Source Pull measurements sistem based on a PAF Dragon Switch-Box, an Agilent Vector Network Analyzer and two manual Maury Microwave tuners. Currently we are able to measure On-Wafer Continuous Wave RF performance at 2GHz but the system can easily be extended up to 12GHz. The system is also used for short term Reliability RF Stress test since it is equipped with a Thermal Chuck that allows to test the devices up to 200°C.<br />
<br />
[[Image:powder_loadpull1.jpg|800px|center|]]<br><br><br />
<br />
*'''Pulsed I-V measurements down to 80ns'''<br />
Compound semiconductor devices largely outperform silicon ones but their performance, especially in the early stage of their development, can be far from being stable and reliable. HEMT devices suffer from trapping phenomena that slow down the transistor capability to modulate its drain current. During RF power sweep this phenomena yield low output power and poor efficiency but just from a RF power sweep is quite difficult to evaluate the impact of trapping phenomena on device characteristics. Our lab is equipped with a Pulsed I-V measurement system that allows to measure device characteristics down to pulse widths of 80ns. Comparing the I-V characteristics obtained with fast pulses with those measured under DC conditions allows to quantify the amount of trapping phenomena in the device.<br />
<br />
*'''Current Deep Level Transient Spectroscopy measurements'''<br />
<br />
==Measurement Instruments==<br />
<br />
[[Image:PowDeR_N5230Alarge.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent N5230A PNA-L Network Analyzer, 2-ports, up to 13.5 GHz'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=61114&lc=eng&cc=US&nfr=-536902643.536883638.08 Quick Reference Guide]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_E4418B-lg.jpg|300px|left|]]<br />
'''E4418B EPM Series Single-Channel Power Meter'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=obs&nid=-536902901.0.00&lc=eng&cc=US&ckey=1000000774-1%3Aepsg%3Aman&pubno=E4418-90032&ltype=&ctype=AGILENT_EDITORIAL E4418B RF Power Meter User's Guide ]<br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=obs&nid=-536902901.0.00&lc=eng&cc=US&ckey=1000000773-1%3Aepsg%3Aman&pubno=E4418-90029&ltype=&ctype=AGILENT_EDITORIAL EPM RF Power Meter Programming Guide ]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_hp_33250A_800.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent 33250A Function / Arbitrary Waveform Generator, 80 MHz'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=237965&lc=eng&cc=US&nfr=-536902257.536881980.07 Quick Reference Guide] [http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&ckey=237975&lc=eng&cc=US&nfr=-536902257.536881980.07 User's Guide]<div style="clear:both;"></div><br />
<br />
[[Image:PowDeR_BR_8114A_white.jpg|300px|left|]]<br />
'''Agilent 8114A High Power Pulse Generator, 100 V / 2 A'''<br><br />
[http://www.home.agilent.com/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGILENT_EDITORIAL&cc=US&lc=eng&ckey=410642&nid=-536902258.536881953.07&pid=1000001735%3Aepsg%3Apro 8114A Pulse Generator User Guide]<div style="clear:both;"></div></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5535PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T10:02:37Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
__TOC__<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
===Pubblicazioni===<br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5534PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T10:02:24Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
<br />
<br />
__TOC__<br />
{{subst:Clear}}<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
===Pubblicazioni===<br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5533PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:59:34Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
<br />
<br />
__TOC__<br />
{{clear}}<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
===Pubblicazioni===<br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5532PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:58:30Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
<br />
<br />
{{TOCright}}<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
===Pubblicazioni===<br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/FIRB-RF_-_MIUR_FIRB_2005&diff=5531PowDeR/Projects/FIRB-RF - MIUR FIRB 20052008-05-20T09:42:07Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR FIRB 2005 (2007/2010)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''Tecnologie abilitanti, caratterizzazione e modellistica''</font></center><br />
<center><font size="+1">''per componenti elettronici integrati riconfigurabili a banda larga per alta frequenza.''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''LIMITI Ernesto''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<br />
__TOC__<br />
<br />
===Project summary and keywords===<br />
<br />
This research activity originates from the idea “Hyper-frequencies for integrated electronic systems: development of qualifying technologies for electronic reconfigurable wideband components strategic program”, referring to the 11.ICT and electronic components strategic program, approved as DM 9.2.2006.<br />
<br />
The proposal has the aim of investigating a certain number of issues, in tight cooperation with the corresponding industrial program, which will allow to develop highly innovative systems comparable to international standards in the field of telecommunication systems, wideband sensors and smart Microsystems. In particular, each group’s specific proficiency will allow to obtain the following goals:<br />
<br />
* availability of PHEMT/MHEMT GaAs technology (critical lithography 0.15 μm) for low noise receiver components<br />
* availability of GaN technology (critical lithography 0.15 μm) for high power receiver components<br />
* availability Availability of GaN technology (critical lithography 0.15 μm) for high power receiver components<br />
* availability of GaAs, GaN/SiC and ceramic materials MEMS technology<br />
* availability of RF devices characterization and modeling techniques<br />
* circuital design techniques for realizing analog and MEMS devices<br />
<br />
The research project, whose length is 36 months, has been divided in the following three research lines:<br />
<br />
# Enabling technologies<br />
# RF MEMS<br />
# Characterization and modeling techniques<br />
<br />
Lines 1 and 2 will develop the fundamental enabling technologies and the relative sub-techniques (GaAs and GaN technology with critical 150nm lithography) and the enabling components (microelectromechanical systems, MEMS) through which it will be possible to obtain totally reconfigurable wideband systems. Line 3, which embraces and integrates the previous two, will investigate characterization and modeling techniques, and also dedicated design techniques to optimally take advantage of such technologies. Each topic has consequently been divided in activities or workpackages (WP).<br />
<br />
'''Line 1'''<br><br />
WP1.1: Development of a PHEMT GaAs technology (critical lithography 0.15 μm) for low noise receiver components and relative demonstrators<br />
WP1.2: Development of a GaN technology (critical lithography 0.15 μm) for high power components and relative demonstrators<br />
WP1.3: Development of technologies for the realization of S.I. SiC substrates.<br />
<br />
'''Line 2'''<br><br />
WP2.1: Development of GaAs and GaN MEMS and relative demonstrators<br />
WP2.2: Development of ceramic material based MEMS and relative demonstrators<br />
WP2.3: Design techniques for realizing RF MEMS devices<br />
<br />
'''Line 3'''<br><br />
WP3.1: Development of characterization and modeling techniques for active devices<br />
WP3.2: Development of characterization and modeling techniques for RF MEMS devices<br />
WP3.3: Design techniques for realizing active analog subsystems<br />
<br />
===Participants list===<br />
*Universita' degli Studi di ROMA "Tor Vergata" Dip. INGEGNERIA ELETTRONICA including:<br />
Politecnico di Torino<br />
<br />
*Universita' degli Studi di MODENA e REGGIO EMILIA Dip. INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE including:<br />
Università degli Studi di Padova<br />
<br />
*Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) including:<br />
Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi - sede di Catania<br />
Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi - sezione di Lecce<br />
Istituto Nazionale di Fisica della Materia – Laboratorio Nazionale di Nanotecnologie (NNL)<br />
Istituto di Fotonica e Nanotecnologie - Roma<br />
<br />
*Thales Alenia Space Italia S.p.A. Unità Operativa Tecnologie di Microelettronica<br />
<br />
*Universita' degli Studi di PERUGIA Dip. INGEGNERIA ELETTRONICA E DELL'INFORMAZIONE<br />
<br />
*SELEX Sistemi Integrati<br />
<br />
===Research Activity===<br />
<br />
===Publications===</div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/FIRB-RF_-_MIUR_FIRB_2005&diff=5530PowDeR/Projects/FIRB-RF - MIUR FIRB 20052008-05-20T09:40:17Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR FIRB 2005 (2007/2010)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''Tecnologie abilitanti, caratterizzazione e modellistica''</font></center><br />
<center><font size="+1">''per componenti elettronici integrati riconfigurabili a banda larga per alta frequenza.''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''LIMITI Ernesto''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<br />
__TOC__<br />
<br />
===Project summary and keywords===<br />
<br />
This research activity originates from the idea “Hyper-frequencies for integrated electronic systems: development of qualifying technologies for electronic reconfigurable wideband components strategic program”, referring to the 11.ICT and electronic components strategic program, approved as DM 9.2.2006.<br />
<br />
The proposal has the aim of investigating a certain number of issues, in tight cooperation with the corresponding industrial program, which will allow to develop highly innovative systems comparable to international standards in the field of telecommunication systems, wideband sensors and smart Microsystems. In particular, each group’s specific proficiency will allow to obtain the following goals:<br />
<br />
* availability of PHEMT/MHEMT GaAs technology (critical lithography 0.15 μm) for low noise receiver components<br />
* availability of GaN technology (critical lithography 0.15 μm) for high power receiver components<br />
* availability Availability of GaN technology (critical lithography 0.15 μm) for high power receiver components<br />
* availability of GaAs, GaN/SiC and ceramic materials MEMS technology<br />
* availability of RF devices characterization and modeling techniques<br />
* circuital design techniques for realizing analog and MEMS devices<br />
<br />
The research project, whose length is 36 months, has been divided in the following three research lines:<br />
<br />
# Enabling technologies<br />
# RF MEMS<br />
# Characterization and modeling techniques<br />
<br />
Lines 1 and 2 will develop the fundamental enabling technologies and the relative sub-techniques (GaAs and GaN technology with critical 150nm lithography) and the enabling components (microelectromechanical systems, MEMS) through which it will be possible to obtain totally reconfigurable wideband systems. Line 3, which embraces and integrates the previous two, will investigate characterization and modeling techniques, and also dedicated design techniques to optimally take advantage of such technologies. Each topic has consequently been divided in activities or workpackages (WP).<br />
<br />
'''Line 1'''<br><br />
WP1.1: Development of a PHEMT GaAs technology (critical lithography 0.15 μm) for low noise receiver components and relative demonstrators<br />
WP1.2: Development of a GaN technology (critical lithography 0.15 μm) for high power components and relative demonstrators<br />
WP1.3: Development of technologies for the realization of S.I. SiC substrates.<br />
<br />
'''Line 2'''<br><br />
WP2.1: Development of GaAs and GaN MEMS and relative demonstrators<br />
WP2.2: Development of ceramic material based MEMS and relative demonstrators<br />
WP2.3: Design techniques for realizing RF MEMS devices<br />
<br />
'''Line 3'''<br><br />
WP3.1: Development of characterization and modeling techniques for active devices<br />
WP3.2: Development of characterization and modeling techniques for RF MEMS devices<br />
WP3.3: Design techniques for realizing active analog subsystems<br />
<br />
===Participants list===<br />
*Universita' degli Studi di ROMA "Tor Vergata" Dip. INGEGNERIA ELETTRONICA including:<br />
Politecnico di Torino<br />
<br />
*Universita' degli Studi di MODENA e REGGIO EMILIA Dip. INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE including:<br />
Università degli Studi di Padova<br />
<br />
*Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) including:<br />
Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi - sede di Catania<br />
Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi - sezione di Lecce<br />
Istituto Nazionale di Fisica della Materia – Laboratorio Nazionale di Nanotecnologie (NNL)<br />
Istituto di Fotonica e Nanotecnologie - Roma<br />
<br />
*Thales Alenia Space Italia S.p.A. Unità Operativa Tecnologie di Microelettronica<br />
<br />
*Universita' degli Studi di PERUGIA Dip. INGEGNERIA ELETTRONICA E DELL'INFORMAZIONE<br />
<br />
*SELEX Sistemi Integrati<br />
<br />
*Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti</div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/FPFET_-_MIUR_PRIN_2005&diff=5529PowDeR/Projects/FPFET - MIUR PRIN 20052008-05-20T09:39:18Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2005 (2006/2007)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''High breakdown voltage FETs for high power and efficiency applications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''VERZELLESI Giovanni''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Development of field-plated GaAs-based PHEMTs and GaN-based HEMTs for high power and high efficiency RF applications''</center><br><br />
<br />
__TOC__<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Scopo del programma di ricerca è ottenere dispositivi HEMT con field plate (FP) ottimizzati realizzati con le seguenti due tecnologie: HEMT pseudomorfici ad eterostruttura AlGaAs-InGaAs (GaAs-PHEMT) e HEMT ad eterostruttura AlGaN-GaN (GaN-HEMT). Per quanto riguarda i GaAs-PHEMT, l’obiettivo è aumentare la tensione di breakdown dei dispositivi convenzionali (tipicamente nell’intervallo 12-18 V) verso i 30-50 V, con ciò rendendo possibile il funzionamento sicuro a tensioni superiori a 15 V. Le maggiori tensioni di breakdown, in combinazione con i ridotti fenomeni di dispersione dc-RF, consentiranno di ottenere una potenza di uscita ed una power-added efficiency (PAE) maggiori di quelle dei dispositivi convenzionali senza FP. Densità di potenza di 1.5-2 W/mm sono in particolare attese a frequenze di 2-5 GHz (fmax di 20-30 GHz) grazie all’ottimizzazione del FP. Per quanto riguarda i GaN-HEMT, il FP consentirà di ottenere un funzionamento stabile a 28-48 V minimizzando l’impatto della dispersione dc-RF. Le densità di potenza attese sono in questo caso di 8-16 W/mm (per substrati di SiC) ed ancora il FP sarà ottimizzato per il funzionamento alle frequenze di 2-5 GHz. Ci si aspetta inoltre che l’introduzione del FP influenzi positivamente l’affidabilità degli HEMT.<br />
La ricerca verrà condotta in stretta collaborazione con le altre unità del progetto, che contribuiranno al progetto e alla caratterizzazione degli HEMT con FP e utilizzeranno le tecnologie sviluppate per progettare dimostratori di amplificatori di potenza (PA). La fabbricazione dei dispositivi sarà portata a termine da Alenia Marconi Systems (AMS) che supporta esternamente questo progetto agendo da partner tecnologico nello sviluppo degli HEMT in GaAs e GaN.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
The aim of the research program of this research unit is to achieve optimized field-plated (FP) HEMTs of the following two technologies: AlGaAs-InGaAs Pseudomorphic HEMTs (GaAs PHEMTs) and AlGaN-GaN HEMTs (GaN HEMTs). Regarding GaAs PHEMTs, the goal is to improve the breakdown voltage of standard devices (in the 12-18 V range) to the 30-50 V range, thus allowing for safe device operation at voltages higher than 15 V. Higher breakdown voltages in conjunction with the minimization of dc-to-RF dispersion will allow for improved output power and power-added efficiency (PAE). Output power densities in the 1.5-2 W/mm range are in particular expected to be obtained with FP PHEMTs (output power densities are in the 0.7-0.9 W/mm range for state-of-the-art, non-FP devices). The FP structure will reduce device power gain due to added parasitic capacitance, however the goal is to achieve devices suited for operation in the 2-5 GHz range (i.e. with fmax>20-30 GHz), by optimizing the FP parameters. Concerning GaN HEMTs, the FP will help to achieve stable operation in the 28-48 V range by minimizing the impact of RF current-collapse phenomena. Expected power densities are in the 8-16 W/mm range (on SiC substrates), and again the FP will be optimized in order to achieve device operation in the 2-5 GHz range. The introduction of FP structure is also expected to positively affect the reliability of GaN devices. <br />
The research will be carried out in close cooperation with the other research units, that will contribute to the design and characterization of field-plated HEMTs and will exploit the developed HEMT technologies for designing power-amplifier demonstrators. Fabrication of FP HEMTs will be carried out by Alenia Marconi Systems (AMS), that supports externally this project by acting as technological partner for GaAs and GaN device development.<br />
<br />
<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
===Pubblicazioni===</div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5528PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:37:51Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
__TOC__<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
===Pubblicazioni===<br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5527PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:37:06Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
__TOC__<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5526PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:35:26Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
{{DISPLAYTITLE:xyz}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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__TOC__<br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5525PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:34:48Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
{{DISPLAYTITLE:xyz}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
__TOC__<br />
<br />
<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
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'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5524PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:34:28Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
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<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
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'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5523PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:33:45Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
{{DISPLAYTITLE:xyz}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
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[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5522PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:23:03Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
{{DISPLAYTITLE:xyz}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
{| align="left"<br />
| __TOC__<br />
| <br />
<br />
{{FULLPAGENAMEE}}<br />
<br />
{{PAGENAMEE}}<br />
<br />
{{LOCALYEAR}}<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5521PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:22:49Z<p>AChini: </p>
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<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
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[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5520PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:22:29Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
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<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
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[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5519PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:21:36Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
{{DISPLAYTITLE:xyz}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
{| align="left"<br />
| __TOC__<br />
| <br />
<br />
{{FULLPAGENAMEE}}<br />
<br />
{{PAGENAMEE}}<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5518PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:21:05Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
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<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
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'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5517PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:12:31Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
{{DISPLAYTITLE:xyz}}<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
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[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
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===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5516PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:08:31Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
{| align="left"<br />
| __TOC__<br />
| <br />
<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5515PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:04:51Z<p>AChini: </p>
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<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
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[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
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'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
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'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5514PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:04:40Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
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<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
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[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
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===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5513PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:04:20Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
{| align="left"<br />
| __TOC__<br />
|<br>}<br />
<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5512PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:03:56Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
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[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5511PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:01:44Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
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'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5510PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T09:00:08Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
{| align="left"<br />
| __TOC__<br />
|}<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5509PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T08:54:47Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5508PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T08:54:29Z<p>AChini: </p>
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<div>{{PowDeR}}<br />
[[Image:POWDER_GaN_Wafer.jpg|200px]]<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
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[[Image:POWDER_GaN_Wafer.jpg|200px]]<br />
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===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5507PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T08:53:57Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
[[Image:POWDER_GaN_Wafer.jpg|50px]]<br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5505PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T08:40:51Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi, “Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra, “DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5504PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T08:40:17Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi,<br />
“Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra<br />
“DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
# G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
# CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
# S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
# CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
# CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=PowDeR/Projects/GaNFET_-_MIUR_PRIN_2003&diff=5503PowDeR/Projects/GaNFET - MIUR PRIN 20032008-05-20T08:39:24Z<p>AChini: </p>
<hr />
<div>{{PowDeR}}<br />
<br />
<br><center><font size="+2">'''MIUR PRIN 2003 (2004/2005)'''</font></center><br><br />
<br><center><font size="+1">''GaN heterostructure FET for wide-band communications''</font></center><br><br />
<center>Coordinatore Scientifico del programma di ricerca:</center> <br />
<center>''GHIONE Giovanni''</center><br> <br />
<center>Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca:</center> <br />
<center>''CANALI Claudio / CHINI Alessandro''</center><br> <br />
<center>Titolo del programma dell'unità di ricerca:</center><br />
<center>''Characterization and modelling of deep-level effects in GaN eterostructure FETs for wide-band telecom applications''</center><br><br />
<br />
===Programma di Ricerca===<br />
[[Image:Bandiera italiana.JPG|25px]]<br />
Nell’ambito del presente progetto di ricerca questa Unità ha il compito caratterizzare e modellizzare gli effetti dei livelli profondi nei FET a eterostruttura basati su GaN.<br />
Più in particolare i principali obiettivi della ricerca sono:<br />
1) la caratterizzazione dei livelli profondi nei substrati epitassiati utilizzati per la realizzazione dei FET, finalizzata alla scelta di substrati ottimi con irrilevante effetto di stati profondi sia di bulk che di interfaccia che generino collasso della corrente di drain;<br />
2) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET a basso rumore, finalizzate alla scelta della passivazione ottima per la minimizzazione degli effetti di dispersione DC-rf indotti dailivelli profondi;<br />
3) la caratterizzazione e la simulazione numerica degli effetti dei livelli profondi di superficie indotti dal processo nei FET di potenza, finalizzate alla scelta della passivazione e distanza gate-drain che diano luogo al compromesso ottimo tra dispersione DC-rf e tensione di breakdown.<br />
<br />
[[Image:Bandiera inglese.jpg|25px]]<br />
Objective of the research activity is to thoroughly characterize and model deep-level effects in GaN-based heterostructure FETs.<br />
More specifically, the main tasks to be pursued by RU1 are:<br />
1) the characterization of deep levels in epitaxial substrates used for FET fabrication, aiming at the selection of optimal substrates characterized by negligible bulk and interface deep devels inducing drain-current collapse;<br />
2) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of low-noise FETs, aiming at the choice of optimal passivation for minimization of DC-to-rf dispersion effects induced by deep levels;<br />
3) the characterization and numerical simulation of the effects of deep levels induced by process at the device surface of power FETs, aiming at the choice of passivation and gate-drain spacing resulting in optimal trade-off between DC-to-rf dispersion effects and breakdown voltage.<br />
<br />
===Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti===<br />
<br />
L’attività svolta nel corso dei due anni di attività presso l’università di Modena e Reggio Emilia si è principalmente focalizzata sui seguenti argomenti:<br />
<br />
#Simulazione degli effetti dei livelli profondi in dispositivi in GaN.<br />
#Realizzazione di un sistema di misure impulsate per l’analisi della dispersione DC-RF.<br />
#Analisi e miglioramento delle prestazioni di dispositivi GaN-HEMT realizzati da Alenia Marconi Systems (AMS).<br />
#Messa a punto di banchi di misura per HEMT di potenza.<br />
#Caratterizzazione degli effetti indotti da stress ad elettroni caldi.<br />
<br />
I principali risultati ottenuti sono stati:<br />
a) la messa a punto di metodologie di simulazione e caratterizzaione sperimentale degli effetti dei livelli profondi che limitano le prestazioni di potenza rf dei transistor in GaN;<br />
b) aver contribuito a migliorare le prestazioni dei dispositivi GaN-HEMT realizzati da SELEX-SI, suggerendo una modifica del processo di fabbricazione che ha consentito di raggiungere densità di potenza a 2GHz pari a 3W/mm (per dispositivi su substrato di zaffiro) ed efficienze del 47%. Pur essendo ancora lontani dagli attuali record di potenza per dispositivi su substrato di zaffiro (6.5W/mm [1], 12W/mm con struttura Field-Plate [2]) l’aver raggiunto densità di potenza di 3W/mm ha importanti ricadute applicative, rappresentando il primo passo nella realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni, e ci si aspettano miglioramenti futuri sia grazie ad ulteriori miglioramenti delle attuali tecniche di processing che al miglioramento della qualità dei materiali utilizzati.<br />
c) la realizzazione di una protezione da cortocircuito per proteggere i sistemi di misura da rotture accidentali/volute di dispositivi HEMT in nitruro di gallio<br />
d) la caratterizzazione degli effetti di stress elettrici su dispositivi HEMT e la correlazione dei fenomeni dispersivi a largo segnale con quelli a piccolo segnale. Gli stati trappola responsabili di tali fenomeni dispersivi sono stati inoltre caratterizzati, ottenendo delle energie di attivazione di 0.33eV<br />
e) lo sviluppo di tecniche di processing per la realizzazione di dispositivi GaN N-face. Si è valutata l’efficacia della passivazione in SiN su tali dispositivi ed inoltre è stata effettuata una caratterizzazione completa degli stati trappola in tali dispositivi.<br />
<br />
'''Bibliografia'''<br><br />
# A. Chini, J. Wittich, S. Heikman, S. Keller, S. P. DenBaars and U.K. Mishra “Power and Linearity Characteristics of GaN MISFESTs on Sapphire Substrate”, IEEE Electron Device Letters, Vol. 25 No. 2, Feb. 2004<br><br />
# A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra “12W/mm power density AlGaN/GaN HEMTs on sapphire substrate”, IEE Electronics Letters, Vol. 40 No. 1, Jan. 2004<br><br />
<br />
'''Pubblicazioni'''<br><br />
# G. Meneghesso, G. Verzellesi, R. Pierobon, F. Rampazzo, A. Chini, U.K. Mishra, C. Canali, E. Zanoni,“Surface-related drain current dispersion effects in AlGaN-GaN HEMTs”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51(10), pp. 1554-1561, Ottobre 2004.<br><br />
# R. Pierobon, F. Rampazzo, G. Meneghesso, E. Zanoni, J. Bernat, M. Marso, P. Kordos, A. Basile, G. Verzellesi,<br />
“Experimental and simulated gate lag transients in unpassivated GaN/AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
[5] A. Chini, D. Buttari, R. Coffie, L. Shen, S. Heikman, S. Keller and U.K. Mishra<br />
“DC to RF Dispersion and Off-State Breakdown in Unpassivated AlGaN/GaN HEMTs”, Proc. of the 13th European Workshop on Heterostructure Technology (HETECH’04), Koutouloufari (Creta), Ottobre 2004.<br><br />
[6] G. MENEGHESSO, R. PIEROBON, F. RAMPAZZO, G. TAMIAZZO, E. ZANONI, J. BERNAT, P. KORDOS, A.F. BASILE, CHINI A., AND G. VERZELLESI, HOT ELECTRON STRESS DEGRADATION IN UNPASSIVATED GaN/AlGaN/GaN HEMTs ON SiC. International Reliability Physics Symposium (IRPS 2005).<br><br />
[7] CHINI A., S. RAJAN, M. H. WONG, Y. FU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Fabrication and Characterization of N-Face AlGaN/GaN/AlGaN HEMTs. Device Research Conference (DRC) 2005. 20-22 June 2005.<br><br />
[8] S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, C. SUH, Y. FU, M. J. GRUNDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). Advanced Transistor Structures based on N-face GaN. International Symposium on Compound Semiconductors. 18-22 September 2005.<br><br />
[9] S. RAJAN, CHINI A., M. WONG, Y. FU, M. GRUDMANN, F. WU, J. S. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). N-face AlGaN/GaN modulation-doped field effect transistors. International Conference on Nitride Semiconductors. August 28 - September 2, 2005.<br><br />
[10] CHINI A., Y. FU, S. RAJAN, J. SPECK, U. K. MISHRA. (2005). An experimental method to identify bulk and surface traps in GaN HEMTs. International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS). 18-22 September 2005.<br><br />
[11] CHINI A., M. PERONI, P. ROMANINI, C. LANZIERI, V. TEPPATI, V. CAMARCHIA, A. PASSASEO, G. VERZELLESI. (2005). Effect of CF4/O2 plasma damage on AlGaN/GaN HEMTs. 14th International Workshop on Heterostructure Technology HETECH 2005. 2-5 October 2005.<br></div>AChinihttps://web.ing.unimo.it/wiki/index.php?title=Template:PowDeR&diff=5334Template:PowDeR2008-04-30T09:30:00Z<p>AChini: </p>
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