Impedance-dependent degradation in GaN HEMTs under high-voltage RF stress: Electro-thermal and trap mechanisms

光电子学 材料科学 降级(电信) 宽禁带半导体 存水弯(水管) 压力(语言学) 热的 电阻抗 电压 无线电频率 电气工程 物理 工程类 语言学 哲学 气象学
作者
Linling Xu,Hui Guo,Shuai Wang,Jiaofen Yang,Yugang Zhou,Aiqiang Cheng,Ke Jia,Ge Chen,Huiqin Zhao,Lin Hao,Han Chang,Youdou Zheng,Rong Zhang,Dunjun Chen
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:127 (3) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0271954
摘要

This work investigated impedance-dependent degradation mechanisms in GaN high-electron-mobility transistors (HEMTs) under high-voltage radio frequency (RF) stress, focusing on electro-thermal coupling and trap evolution. In devices with matched impedance, slight degradation in output power (Pout), saturated drain current (Idss), and transconductance (GM) is observed after RF stress. This is attributed to an increase in trap density within the AlGaN layer and at the AlGaN/GaN interface, as evidenced by low-frequency noise results. In contrast, severe degradation in Pout, Idss, GM, and gate leakage current (IG) occurs in those devices with the 50-Ω mismatched impedance condition. Anyway, these more severe degradation effects result not only from the increased trap density after RF stress, but also primarily from the temperature rise caused by reflected power-induced Joule heating, as validated by infrared thermography. Electro-thermal simulations reveal dual lateral electric field peaks near gate edges in 50-Ω mismatched devices, redistributing peak temperature toward the source–gate region and intensifying localized Joule heating, thereby accelerating degradation. These findings highlight the critical role of impedance matching in GaN HEMT reliability, offering guidelines for designing robust power amplifiers in microwave systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Joey完成签到,获得积分10
刚刚
Eaves完成签到,获得积分10
1秒前
美丽完成签到 ,获得积分10
1秒前
iiiiiuy完成签到,获得积分10
1秒前
Lynn完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
rowam完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
张颖发布了新的文献求助10
6秒前
此木完成签到,获得积分10
7秒前
21完成签到 ,获得积分10
8秒前
Xu完成签到,获得积分10
8秒前
宋怡慷发布了新的文献求助10
9秒前
阔达花生完成签到,获得积分10
9秒前
乐因霖发布了新的文献求助30
9秒前
屋顶橙子味完成签到 ,获得积分10
10秒前
阳光发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
11秒前
冷艳咖啡豆完成签到,获得积分10
11秒前
14完成签到,获得积分10
12秒前
竹鼠发布了新的文献求助10
12秒前
eleven完成签到,获得积分10
12秒前
60发布了新的文献求助100
13秒前
zhang完成签到,获得积分10
14秒前
张zhang完成签到 ,获得积分10
15秒前
嘉心糖应助林墨风采纳,获得30
16秒前
Moweikang完成签到,获得积分10
16秒前
meng完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
科研狗应助Xu采纳,获得40
16秒前
香菇完成签到,获得积分10
16秒前
is发布了新的文献求助10
17秒前
dudu完成签到,获得积分10
17秒前
天天快乐应助宋怡慷采纳,获得50
17秒前
赘婿应助60采纳,获得30
19秒前
傅礼貌完成签到,获得积分10
19秒前
打打应助彪壮的绮烟采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6272900
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8092372
关于积分的说明 16914683
捐赠科研通 5343303
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2841331
邀请新用户注册赠送积分活动 1818582
关于科研通互助平台的介绍 1675971