Fabrikasyon adımları için GaN tabanlı mikroşerit HEMT'lerin DC karakterizasyonu

GaN tabanlı mikroşerit yüksek elektron hareketlilikli transistörler (HEMT'ler) yüksek güç yoğunluğu, yüksek verimlilik ve yüksek bozulma gerilimi gibi üstün özelliklere sahiptir. Bu özellikler sayesinde, GaN tabanlı HEMT'ler, radar ve uzay araştırma sistemlerinde ve savunma sanayi uygulamalarında daha fazla tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında, akaç-kaynak (D-S) arası mesafesi 3 µm ve 6 µm olan 2x125 µm boyutunda tükenme modu AlGaN/GaN HEMT'lerin fabrikasyon adımları için doğru akım (DC) ölçümleri gerçekleştirilmiş ve üretilen HEMT'lerin performansları karşılaştırılmıştır. Bu ölçümler sayesinde fabrikasyonların başarımı takip edilebilmiş ve D-S arası mesafenin HEMT performansı üzerine etkisi gözlemlenmiştir. HEMT'lerin DC karakterizasyonuyla, iletim direnci, bükülme gerilimi, maksimum akaç-kaynak akımı, eşik gerilimi, geçiş iletkenliği, bozulma gerilimi, kapı kaçak akımı ve akaç kaçak akımı elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, D-S arası mesafesi 6 µm olan 2x125 µm HEMT'in maksimum akaç-kaynak akımının daha düşük, iletim direncinin daha yüksek ve kaçak akım değerlerinin daha düşük olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar, D-S arası mesafesi 6 µm olan 2x125 µm olan HEMT'in, kapı baş uzunluğu ve alan levhası uzunluğunun, D-S arası mesafesi 3 µm olan HEMT'ten daha fazla olması ile açıklanabilir. Sonuç olarak, D-S arası mesafesi 6 µm olan 2x125 µm HEMT'lerin yüksek güç uygulamalarına ve D-S arası mesafesi 3 µm olan 2x125 µm HEMT'lerin ise yüksek frekans uygulamalarında tercih edilmesi gerektiği görülmektedir. Düşük kaçak akımlara ve iletim direncine ve yüksek maksimum akaç-kaynak akımı ve geçiş iletkenliğine sahip yüksek güç ve yüksek frekanslarda çalışabilen HEMT'lerin elde edilebilmesi için çalışmalara devam edilmelidir. Bunun için simülasyonlar ile uygun HEMT yapısının tayin edilmesi ve sonrasında fabrikasyonunun gerçekleştirilmesi gerekir.