Orientador: Attilio Jose Giarola

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica

Resumo: Este trabalho descreve a tecnologia desenvolvida para construção de MESFETs de GaAs, (Metal Semiconductor Field Effect Transistors de Arseneto de Gálio), com geometria de porta mícron e submicron. Apresenta em detalhes todas as etapas para a construção destes dispositivos e os resultados...

Resumo: Este trabalho descreve a tecnologia desenvolvida para construção de MESFETs de GaAs, (Metal Semiconductor Field Effect Transistors de Arseneto de Gálio), com geometria de porta mícron e submicron. Apresenta em detalhes todas as etapas para a construção destes dispositivos e os resultados obtidos. Mostramos que, a partir de fotolitografia convencional e procedimentos com técnicos de auto-alinhamento, é possível construir transitores MESFETs de GaAS para aplicação analógica (faixa de microondas) e com potencialidades para operação em circuitos intregrados digitais de GaAs. Transistores foram construídos usando esta técnica e as características estatísticas e dinâmicas obtidas estão de conformidade com as especificações típicas destes dispositivos, amplamente divulgados na literatura. Apresentamos, também, um amplo estudo, em forma de ¿tutorial¿, de várias alternativas tecnológicas para conturção de MESFESTs. Ainda, uma extensa análise dos modelos para MESFETs é apresentada, indicando a evolução destes, particularmente quanto à interpretação dos fenômenos ligados ao dispositivo. Uma simulação numérica é também desenvolvida para analisar o comportamento dinâmico de domínios estacionários de carga, em função da polarização de porta e de dreno para MESFETs de GaAs com porta submicron, o que permitiu identificar aprimoramentos a serem introduzidos nos modelos existentes

Abstract: this work describes the technology developed for the construction of GaAs MESFET¿s (Gallium Arsenide Metal Semiconductor Field Effect Transistors) with micron and submicron gate geometry. It describes in detail all the steps for the construction of these devices and the results obtained....

Abstract: this work describes the technology developed for the construction of GaAs MESFET¿s (Gallium Arsenide Metal Semiconductor Field Effect Transistors) with micron and submicron gate geometry. It describes in detail all the steps for the construction of these devices and the results obtained. It is shown that GaAs MESPETs, for analogical applacation in the microwave range and with potencial for operation in integrated digital circuits, may be constructed with conventional photolithography and with a self-aligment technique. Transitors were constructed using this technique and the DC and dynamic characteristics are in agreement with the specifications of typical MEFETs devices reported in the literature. A general study is also shown, in tutorial form, of the various technological alternatives for the construction of MESFETs. In addition, an extensive analysis of MESFETs models is also presented indicating their evolution, particulary with respect to the interpretation of of the phenomena associated with the divice. A numerical simulation was also developed for the analysis of the stationary charge domain behavior as a function of gate and drain bias of GaAs MEFETs with a submicron gate, thus allowing the identification of improvements to be introduced in the existing models