ترانزیستور با تحرک الکترون بالا (High-Electron-Mobility Transistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور با تحرک الکترون بالا (High-Electron-Mobility Transistor) :
این مورد در واقع همان HEMT است . HEMT گاهی با نام های دیگری مانند HFET (Heterostructure FET) یا MODFET (Modulation-Doped FET) نیز شناخته می شود. تأکید اصلی بر افزایش تحرک با استفاده از لایه های مجزا برای تامین حامل و هدایت است.
نکته مهم در HEMT این است که گاز الکترونی دوبعدی (2DEG) چگالی حامل بالایی دارد (حدود
\[ 10^{12} – 10^{13}\, cm^{-2} \]) و در عین حال تحرک بسیار بالا. این ویژگی منجر به مقاومت کانال پایین، ترانسکانداکتانس بالا (
\[ g_m \]) و فرکانس قطع بالا (
\[ f_T \]) می شود. برای مثال،
\[ f_T \]برخی HEMTها تا ۶۰۰ گیگاهرتز و
\[ f_{max} \]تا ۱ تراهرتز می رسد.
\[ f_T \approx \frac{g_m}{2\pi C_{gs}} \]مواد مورد استفاده: برای کاربردهای فرکانس پایین (مایکروویو) از GaAs، برای توان بالا از GaN، و برای فرکانس های تراهرتز از InP و InGaAs استفاده می شود. HEMTهای مبتنی بر GaN به دلیل گاف انرژی وسیع، میدان شکست بالا و توان بالا در فرکانس های بالا، در رادارهای نظامی و مخابرات ماهواره ای اهمیت استراتژیک دارند.
طراحی HEMT شامل لایه های بافر، کانال، سد (Barrier) و لایه های تماس است. گیت معمولا از جنس فلز (مانند تیتانیوم/پلاتین/طلا) با طول بسیار کوچک (زیر ۱۰۰ نانومتر) ساخته می شود.
