تارا غفوری - دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، تهران، ایران
نگین معنوی زاده - دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، تهران، ایران
متینه سادات حسینی قیداری - کارشناسی، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، تهران، ایران

طراحان سیستم روی تراشه های جدید سعی در گنجاندن ملزومات بیشتری در طراحی بلوک های ساختاری دارند تا مدارهای مجتمع دیجیتالی قابل اطمینان با چگالی بالا، سرعت کلیدزنی بالا و توان مصرفی پائین ارائه دهند. در این مقاله، افزاره جدیدی به نام دیود اثر میدانی با تحرک الکترونی بالا (HEMFED) بر پایه AlGaN/GaN با موفقیت طراحی شده است. به منظور جلوگیری از نشت لایه بافر GaN و کاهش تاثیر مخرب تله های این لایه بر روی رفتار انتقالی گاز الکترون دو بعدی (۲-DEG)، یک لایه جداساز AlN در ساختار ناهمگون به کار رفته است. ساختار پیشنهادی، نسبت جریان روشن به خاموش (ION/IOFF) را تا ۱۰۷×۸۸/۴ برابر نسبت به همتای ترانزیستور با تحرک الکترونی بالا (HEMT) بر پایه AlGaN/GaN، ۱۰۸×۲۰/۸ برابر نسبت به همتای ترانزیستور اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی (MOSFET)، و ۱۰۴×۰۵/۹ برابر نسبت به همتای دیود اثر میدانی (FED) بر پایه Si در ولتاژ تغذیه V ۸/۱ بهبود می دهد. این برتری ناشی از برقراری یک میدان الکتریکی قوی به میزان kV/cm ۸۰۰ در ناحیه ۲-DEG ساختار ناهمگون پیشنهادی وتسریع حرکت حامل های الکترون صفحه ای در کانال می باشد. از این رو، این افزاره در کاربردهای دیجیتالی سرعت بالا و توان مصرفی پایین قابلیت استفاده دارد.

دیود اثر میدانی با تحرک الکترونی بالا, نسبت جریان روشن به جریان خاموش, پیوند ناهمگون, نشت لایه بافر