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高电子迁移率晶体管(,縮寫:HEMT),也称调制掺杂场效应管(,縮寫:MODFET),是場效電晶體的一种,它使用两种具有不同能隙的材料形成异质结,为载流子提供通道,而不像金屬氧化物半導體場效電晶體那样,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,当然根据具体的应用场合,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晶体管则凭借其良好的高频特性吸引了大量关注。高电子迁移率晶体管可以在极高频下工作,因此在移动电话、卫星电视和雷达中应用广泛。
与其他FET类似,HEMT可在集成电路中用作数字开关。FET还可以通过微小电压作为控制信号,用作处理大电流的放大器。这两种应用均得益于FET独特的电流-电压特性。相比普通晶体管,HEMT可在更高频率(甚至高达毫米波频段)下运行,因此被广泛应用于移动电话、卫星电视接收器、電壓轉換器及雷达设备等高频产品中,在卫星接收器、低功率放大器以及国防工业中应用广泛。
应用
HEMT的应用领域涵盖微波与毫米波通信、成像、雷达、射电天文学以及功率开关。从移动电话、电源适配器及DBS接收器,到射电天文学与雷达系统等电子战设备,HEMT无处不在。全球众多企业以分立晶体管、“”(MMIC)或功率开关集成电路的形式,开发、制造并销售基于HEMT的器件。
由于HEMT在高于600 GHz的频率下仍能展现电流增益,并在高于1 THz的频率下具备功率增益,因此非常适合高频下需要高增益与低噪声的应用场景。基于氮化鎵的HEMT具有导通电阻低、开关损耗小以及击穿强度高等特点,因此常在电压转换器应用中被用作功率开关晶体管。此类采用氮化镓增强的电压转换器应用包括交流适配器,由于电源电路所需的无源电子元件尺寸变小,适配器得以采用更小的封装。业界目前也正在开发面向更高功率应用的氮化镓HEMT,例如电动汽车中的逆变器。
外部链接
*[https://web.archive.org/web/20120226091320/http://www.ecse.rpi.edu/shur/sdm2/Notes/Notespdf/18HFET.pdf Heterostructure Field Effect Transistors]
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