Gallium nitride simulations using Sentaurus software

Questa attività di tesi, svolta in NXP Semiconductors R&D – Belgio in collaborazione con il DEI, ha avuto come oggetto l’ottenimento di modelli di simulazione per strutture HEMT in GaN/AlGaN, usando il software Sentaurus by Synopsys versione 2010.03. Prima di tutto sono state svolte simulazioni sia DC (IdVg, IdVd) che AC (Cgg) in modo tale da calibrare i nostri modelli basandoci su delle misure effettuate nei laboratori di NXP. In questa fase sono state aggiunte trappole nel dispositivo e variando la concentrazione e l’energia di attivazione di queste ultime è stato ottenuto un ottimo matching fra caratteristiche sperimentali e simulazioni. Partendo da questi modelli si è cercato poi di implementare un nuovo modello di mobiità calibrato per il GaN, usando l’interfaccia C++ del simulatore. Simulazioni di gate leakage sono state effettuate per cercare di dare una spiegazione a questo fenomeno, il quale impatta negativamente sulle prestazioni di questi dispositivi. Infine si è cercato di studiare la distribuzione del campo elettrico nel canale, variando la lunghezza del Field Plate