KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi / 2019 / Cilt: 39 - Sayı: 2

YOĞUNLAŞMIŞ ISINMALI VE ELMAS ALTTAŞLI GAN HEMT’LERİN ISI DAĞITMA PERFORMANSI

THERMAL SPREADING PERFORMANCE OF GaN-ON-DIAMOND SUBSTRATE HEMTS WITH LOCALIZED JOULE HEATING

Mohammad AZARIFAR
Doğacan KARA
Nazlı DÖNMEZER
Sayfa
111–119
Yayın Tarihi
2019-10-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Isı dağılımına etki eden katmanlar arası ısıl dirençlerin, GaN katman kalınlıklarının ve çok sayıda parmağa sahip aygıtlardaki parmak sayılarının etkileri bu çalışmada incelenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Elmas yüksek güç ve frekans AlGaN/GaN yüksek elektron mobiliteli transistörler (HEMTs) için son zamanlarda tercih edilen alttaş malzemesidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Yüksek ısıl iletkenliği ile elmas aygıt güvenirliği için gerekli olan elektron kanalındaki yoğunlaşmış ısının dışarı taşınmasında iyileştirmeler sunar.
💡
Sonuç & Katkı:Isı dağılımına etki eden katmanlar arası ısıl dirençlerin, GaN katman kalınlıklarının ve çok sayıda parmağa sahip aygıtlardaki parmak sayılarının etkileri bu çalışmada incelenmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:HEMTler · alttaş etkileri · elmas

Özet

Elmas yüksek güç ve frekans AlGaN/GaN yüksek elektron mobiliteli transistörler (HEMTs) için son zamanlarda tercih edilen alttaş malzemesidir. Yüksek ısıl iletkenliği ile elmas aygıt güvenirliği için gerekli olan elektron kanalındaki yoğunlaşmış ısının dışarı taşınmasında iyileştirmeler sunar. Önceki SiC ve elmas alttaşlara sahip GaN aygıtların ısıl karşılaştırma çalışmaları deneysel ve modelleme konusundaki sınırlamalar nedeniyle büyük ve tep tip ısı kaynağına sahip aygıtlarla sınırlandırılmıştır. Bu çalışmada sunulan analitik çalışma ile bu sınırlamaların üstesinden gelerek SiC ve elmas alttaşlı ve yoğunlaşmış ısınmalı GaN aygıtların ısıl karşılaştırmalarını daha detaylı bir şekilde gerçekleştrimeye olanak sağlar. Isı dağılımına etki eden katmanlar arası ısıl dirençlerin, GaN katman kalınlıklarının ve çok sayıda parmağa sahip aygıtlardaki parmak sayılarının etkileri bu çalışmada incelenmiştir.

Abstract

Diamond is the new substrate of choice for high power/frequency AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs). Due to its high thermal conductivity, diamond presents improvements in removing concentrated heat from the electron channel, a necessity for reliable performance of these devices. Previous thermal performance comparison studies of GaN-on-SiC and GaN-on-diamond devices are limited to devices with often large and identical heat source regions due to modeling and experimental limitations. Analytical procedure presented in this study overcome these limitations and provide a more comprehensive thermal spreading performance analysis of GaN-on-SiC and GaN-on-diamond HEMTs with localized Joule heating. Important thermal spreading factors such as thermal boundary resistance, GaN buffer layer thickness, and multifinger arrangements are also investigated in this study.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

AZARIFAR, M., KARA, D., DÖNMEZER, N. (2019). YOĞUNLAŞMIŞ ISINMALI VE ELMAS ALTTAŞLI GAN HEMT’LERİN ISI DAĞITMA PERFORMANSI. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt: 39 - Sayı: 2, 111–119. https://ajindex.com/articles/133505

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (7)

  1. Anaya J., Sun H., Pomeray J., and Kuball M., 2016, Thermal management of GaN-on-diamond high electron mobility transistors: Effect of the nanostructure in the diamond near nucleation region, Proc. of the 15th InterSociety Conf. on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, Las Vegas, 1558–1565.
  2. Angadi M. A., Watanabe T., Bodapati A., Xiao X., Keblinski P., Schelling P. K., and Phillpot S. R., 2006, Thermal transport and grain boundary conductance in ultrananocrystalline diamond thin films, J. of Applied Physics, 99(11). Azarifar M. and Donmezer N., 2017, A multiscale analytical correction technique for two-dimensional thermal models of AlGaN/GaN HEMTs, Microelectronics Reliability, 74. Cho J., Bozorg-Grayeli E., Altman. D. H., Asheghi M., Goodson K., 2012, Low thermal resistances at GaN-SiC interfaces for HEMT technology, IEEE Electron Device Letters, 33(3), 378–380.
  3. Cho J., Li Z., Bozorg-Grayeli E., Kodama. T., Francis D., Ejeckham F., Faili F., Asheghi M., and Goodson K., 2012, Thermal characterization of GaN-on-diamond substrates for HEMT applications, Proc. of the 11th InterSociety Conf. on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, 435–439.
  4. Cho J., Li Z., Bozorg-Grayeli E., Kodama. T., Francis D., Ejeckham F., Faili F., Asheghi M., and Goodson K., Improved thermal interfaces of GaN-Diamond composite substrates for HEMT applications’, IEEE Trans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 3(1), 79–85.
  5. Dumka D.C., Chou T.M., Jimenez J.L., Fanning D.M., Francis D., Faili F., Ejeckam F., Pomeroy J.W, and Kuball M., 2013, Electrical and thermal performance of AlGaN/GaN HEMTs on diamond substrate for RF applications, IEEE Compound Semiconductor Integrated Circuit Symposium Technical Digest, Monterey. Dussaigne A., Gonschorek M., Malinverni M., Py M. A., Martin D., Mouti1 A., Stadelmann P., and Grandjean N., 2010, High-mobility AlGaN/GaN two-dimensional electron gas heterostructure grown on (111) single crystal diamond substrate, Japanese J. of Applied Physics, 49, 0610011–0610014.
  6. Ejeckam F., Francis D., Faili F., Dodson J., Twitchen D. J., Bolliger B., Babic D., 2014, Diamond for enhanced GaN device performance, Proc. of the 13th InterSociety Conf. on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, Orlando, 1206–1209.
  7. Felbinger J.G., Sun Y., Eastman L. F., Wasserbauer J., Faili F., Babic D., Francis D., and Ejeckham F., 2007, Comparison of GaN HEMTs on diamond and SiC substrates, IEEE Electro