PowDeR/Projects/FPFET - MIUR PRIN 2005
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Descrizione del programma e dei compiti dell'Unità di Ricerca
Scopo del programma di ricerca di RU-II 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. 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.
Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti