基于CREE公司生產(chǎn)的十條柵指AlGaN/GaN HEMT器件,利用熱傳導(dǎo)方程,研究了AlGaN/GaN HEMT器件熱阻隨熱源尺寸的變化規(guī)律及影響機(jī)理,建立了GaN HEMT器件的熱傳播模型并通過紅外測溫法結(jié)合Sentaurus TCAD模擬仿真的方法驗證了模型的準(zhǔn)確性。研究發(fā)現(xiàn):熱阻隨熱源尺寸的減小以近似指數(shù)的規(guī)律增加,隨柵寬的減小以反比的規(guī)律增加。另外,在芯片尺寸、散熱條件、功率密度等條件不變的情況下,柵長從1μm減小到0.05μm時,熱阻大約增加80%。對該變化規(guī)律從兩個方面進(jìn)行了解釋:一方面,熱源面積越小,微觀尺寸上的散熱面積越小,熱阻越大;另外,熱源尺寸的減小會引起熱源處熱容的減小,產(chǎn)生的熱量是一定的,熱阻與溫升成正比,因此對應(yīng)的熱阻增加。

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