高电子迁移率电晶体 _生活百科

高电子迁移率电晶体【高电子迁移率电晶体】高电子迁移率电晶体（英语：High electron mobility transistor, HEMT），也称调製掺杂场效应管（modulation-doped FET, MODFET）是场效应电晶体的一种，它使用两种具有不同能隙的材料形成异质结，为载流子提供沟道，而不像金属氧化物半导体场效应管那样，直接使用掺杂的半导体而不是结来形成导电沟道。砷化镓、砷镓铝三元化合物半导体是构成这种器件的可选材料，当然根据具体的套用场合，可以有其他多种组合。例如，含铟的器件普遍表现出更好的高频性能，而近年来发展的氮化镓高电子迁移率电晶体则凭藉其良好的高频特性吸引了大量关注。高电子迁移率电晶体可以在极高频下工作，因此在行动电话、卫星电视和雷达中套用广泛。
基本介绍中文名：高电子迁移率电晶体
外文名：High electron mobility transistor
利用：异质结或调製掺杂结构
属性：场效应电晶体
场效应管场效应管（英语：field-effecttransistor，缩写：FET）是一种通过电场效应控制电流的电子元件。它依靠电场去控制导电沟道形状，因此能控制半导体材料中某种类型载流子的沟道的导电性。场效应电晶体有时被称为“单极性电晶体”，以它的单载流子型作用对比双极性电晶体。由于半导体材料的限制，以及曾经双极性电晶体比场效应电晶体容易製造，场效应电晶体比双极性电晶体要晚造出，但场效应电晶体的概念却比双极性电晶体早。金属氧化物半导体场效应管金属氧化物半导体场效电晶体（简称：金氧半场效电晶体；英语：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，缩写：MOSFET），是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效电晶体。金属氧化物半导体场效应管依照其沟道极性的不同，可分为电子占多数的N沟道型与空穴占多数的P沟道型，通常被称为N型金氧半场效电晶体（NMOSFET）与P型金氧半场效电晶体（PMOSFET）。以金氧半场效电晶体（MOSFET）的命名来看，事实上会让人得到错误的印象。因为MOSFET跟英文单字“metal（金属）”的第一个字母M，在当下大部分同类的组件里是不存在的。早期金氧半场效电晶体栅极使用金属作为材料，但由于多晶硅在製造工艺中更耐高温等特点，许多金氧半场效电晶体栅极採用后者而非前者金属。然而，随着半导体特徵尺寸的不断缩小，金属作为栅极材料最近又再次得到了研究人员的关注。金氧半场效电晶体在概念上属于绝缘栅极场效电晶体（Insulated-Gate Field Effect Transistor,IGFET）。而绝缘栅极场效电晶体的栅极绝缘层，有可能是其他物质，而非金氧半场效电晶体使用的氧化层。有些人在提到拥有多晶硅栅极的场效电晶体组件时比较喜欢用IGFET，但是这些IGFET多半指的是金氧半场效电晶体。金氧半场效电晶体里的氧化层位于其沟道上方，依照其工作电压的不同，这层氧化物的厚度仅有数十至数百埃（?）不等，通常材料是二氧化硅（SiO2），不过有些新的高级工艺已经可以使用如氮氧化硅（silicon oxynitride, SiON）做为氧化层之用。今日半导体组件的材料通常以硅为首选，但是也有些半导体公司发展出使用其他半导体材料的工艺，当中最着名的例如国际商业机器股份有限公司使用硅与锗的混合物所发展的硅锗工艺（SiGe process）。而可惜的是很多拥有良好电性的半导体材料，如砷化镓（GaAs），因为无法在表面长出品质够好的氧化层，所以无法用来製造金氧半场效电晶体组件。当一个够大的电位差施于金氧半场效电晶体的栅极与源极之间时，电场会在氧化层下方的半导体表面形成感应电荷，而这时就会形成反转沟道（inversion channel）。沟道的极性与其漏极（drain）与源极相同，假设漏极和源极是n型，那幺沟道也会是n型。沟道形成后，金氧半场效电晶体即可让电流通过，而依据施于栅极的电压值不同，可由金氧半场效电晶体的沟道流过的电流大小亦会受其控制而改变。