Оптимізація виявлення терагерцового сигналу в транзисторах з високою рухливістю електронів: висновки з досліджень плазмового резонансу

Автори A. Mahi1, I. Arbaoui2, 3 , A. Tadjeddine4, T. Ghaitaoui5, H. Dahbi5
Приналежність

1IMA Laboratory, Nour Bachir University Center, El Bayadh, Algeria

2Faculty of Material Sciences, Mathematics, and Computer Science, University Ahmed Draia of Adrar, Algeria

3LESEM Laboratory, Oran1 University, Oran, Algeria

4LSETER Laboratory, Nour Bachir University Center, El Bayadh, Algeria

5Sciences and Technology Faculty, University of Adrar, Algeria

Е-mail ili.arbaoui@univ-adrar.edu.dz
Випуск Том 16, Рік 2024, Номер 2
Дати Одержано 21 грудня 2023; у відредагованій формі 14 квітня 2024; опубліковано online 29 квітня 2024
Посилання A. Mahi, I. Arbaoui, A. Tadjeddine, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 2, 02022 (2024)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.16(2).02022
PACS Number(s) 85.30.Tv, 87.50.ux
Ключові слова Терагерцовий сигнал, Транзистор з високою рухливістю електронів, Детектування субміліметрових хвиль, Моделювання напівпровідникових приладів, Плазмові хвилі, Польовий транзистор (15) .
Анотація

Проведено аналітичне моделювання досліджує резонансну поведінку плазмових хвиль у каналі транзисторів з високою рухливістю електронів (HEMT), коли вони піддаються терагерцевому (ТГц) збудженню. Основна мета полягає в систематичному дослідженні впливу різних параметрів HEMT на динаміку плазмового резонансу та виявлення ТГц сигналів. Найефективніше виявлення сигналів ТГц фіксується, коли і затвор, і термінали стоку одночасно отримують збудження ТГц. Крім того, модуляція умов зміщення, зокрема представлена поляризаційними напругами, суттєво впливає на частоти плазмового резонансу, пропонуючи багатообіцяючий шлях для адаптації відповідей HEMT. Подальше дослідження вказує на сильний вплив характеристик області доступу, включаючи довжину та концентрацію легування, на збудження тривимірних плазмових хвиль у HEMT, причому область доступу до стоку демонструє особливе значення. Крім того, детально вивчено розгалуження геометрії затвора, охоплюючи ширину та відстань від каналу до затвора, виявляючи їх здатність суттєво змінювати частоти 2D плазмового резонансу. У екстремальних випадках HEMT демонструє поведінку, подібну до спрощеної конфігурації діода, що призводить до відсутності 2D плазмового резонансу. Дане дослідження розкриває суттєві ідеї для проектування та оптимізації пристроїв на основі HEMT, адаптованих до конкретних додатків частоти ТГц. Це підкреслює ключову роль умов зміщення, властивостей області доступу та геометрії воріт у формуванні продуктивності HEMT і виявлення ТГц сигналу.Kлючові слова: Терагерцовий сигнал, Транзистор з високою рухливістю електронів, Детектування субміліметрових хвиль, Моделювання напівпровідникових приладів, Плазмові хвилі, Польовий транзистор.

Перелік посилань