InAlAs/In_<0.7>Ga_<0.3>As系HEMTの極低温下における超高速動作(ミリ波・テラヘルツ波デバイス・システム)

概要

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ゲート長L_g=50〜700nmを有するIn_<0.52>Al_<0.48>As/In_<0.7>Ga<0.3>As系HEMTのDC・RF特性を300K及び16Kにおいて評価した.予想通り,16Kに冷却することでドレイン電流I_<ds>、の最大値と最大DC相互コンダクタンスg_<m_max>は増大した.300Kから16Kに冷却すると,遮断周波数f_Tは21〜36%増大する.また遅延時間解析により,ゲート電極下の平均電子速度は,300Kで4.8×10^7cm/s,16Kで6.4×10^7cm/sであった.更に,多層キャップ構造を用いてソース・ドレイン抵抗を低減した30nmゲートHEMTに関して,300K,77K,16KでDC・RF特性を評価した.16Kにおいて,最高値としてドレイン電圧V_<ds>=0.8Vでf_T=603GHzが得られた.更に16Kでは,V_<ds>=0.4Vという低電圧でf_T=500GHzが得られた.これは,極低温下におけるInAlAs/InGaAs系HEMTが,低電圧高速動作が可能であることを示している.
社団法人電子情報通信学会の論文
2008-12-12