5 Modello I-V non-lineare
5.7 Corrente di giunzione Gate-Source e Gate-Drain
Nell’ambito della modellizzazione non-lineare di HFET, il contributo della non-linearità della caratteristica I-V della giunzione Schottky di Gate non è trascurabile. In applicazioni di alta potenza, il segnale di sollecitazione applicato all’elettrodo di controllo può assumere entità tale da indurre la giunzione di Gate ad essere dinamicamente polarizzata in diretta. Questo produce la variazione delle tensioni intrinseche del dispositivo a causa della corrente DC controllata dal valore medio del segnale di stimolo a cui segue la modifica delle caratteristiche del dispositivo modificando anche il coefficiente di riflessione di ingresso del dispositivo. Pertanto questa ultima non-linearità deve necessariamente essere inclusa nel modello.
La natura del contatto di Gate nei transistori ad effetto di campo è quella di una giunzione rettificante di tipo Schottky. La legge che descrive la relazione corrente – tensione è la seguente:
𝐼 𝐼 ( ) 5-49
in cui VG è rappresentativa della tensione effettivamente applicata al diodo di Gate dopo aver
rimosso il contributo di caduta di potenziale dovuto alla resistenza parassita in serie del diodo.
La misura della corrente di Gate viene effettuata con il metodo Floating-Drain per la corrente nella giunzione Gate-Source e con il metodo Floating-Source per la corrente nel diodo Drain- Gate [5.28]. L’estrazione dei parametri del modello è stata effettuata mediante ottimizzazione i cui valori della condizione iniziale possono essere ricavati analizzando l’andamento della corrente misurata. Dopo aver individuato la tensione di soglia del diodo, si individua su grafico semi-logaritmico il valore della I0 e del fattore di idealità. Il primo si ottiene elevando
il numero di Nepero alla potenza che corrisponde al valore del termine noto con cui si approssima l’andamento della corrente nella regione lineare. Il fattore di idealità si ricava dalla pendenza della caratteristica nella regione lineare della misura.
Infatti risulta che:
(𝐼 ) (𝐼 ) 𝑉 𝑉 5-50
In Figura 5-24 si riporta il risultato dell’estrazione della corrente nella giunzione di Gate- Source di un HFET basato su GaAs.
Figura 5-24: Confronto tra dati misurati e modello del diodo.
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