Caratterizzazione e Modellistica Degli Effetti Dispersivi Nei Dispositivi Elettronici a Microonde ed Onde Millimetriche

La modellistica a grande segnale di dispositivi FET III-V, qualora siano richiesti elevati livelli di accuratezza, non può servirsi della misura delle caratteristiche i/v del transistore effettuata semplicemente in regime statico. In generale, infatti, devono essere presi in considerazione tutti quei fenomeni dispersivi, dovuti all’autoriscaldamento e\o alla presenza di trappole (stati energetici spuri superficiali e livelli profondi), che sono causa di importanti deviazioni nelle caratteristiche dinamiche della corrente di drain in regime di bassa frequenza. Per tale motivo risulta necessario sostituire alle caratteristiche statiche convenzionali una quota di modello più raffinata, che descriva le leggi algebriche imposte dalla fisica del dispositivo alle grandezze elettriche alle porte tenendo conto della presenza di tali effetti di dispersione in bassa frequenza. Diversi approcci al problema sono stati proposti dalla comunità scientifica e, spesso, la caratterizzazione tramite sistemi di misura i/v di tipo “impulsato” è stata indicata come la più appropriata per l’identificazione dei modelli del comportamento elettrico del dispositivo a grande segnale ed a bassa frequenza. Quale possibile alternativa a tali sistemi di misura viene proposto in questo lavoro un nuovo sistema di misura a grande segnale, basato su semplici eccitazioni sinusoidali a bassa frequenza, facilmente riproducibile con strumentazione convenzionale e di tipo “general-purpose”. Le potenzialità del banco sono state investigate utilizzando i dati sperimentali raccolti attraverso di esso per estrarre due modelli per la descrizione delle caratteristiche i/v dinamiche a bassa frequenza di dispositivi in tecnologia PHEMT (Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor, di largo impiego per applicazioni nel campo delle microonde ed onde millimetriche)