Influence of the nucleation layer on the thermomechanical behavior of HEMT

The main goal of this paper is to study the influence of geometrical parameters of the high electron mobility transistor (HEMT) structure. We will develop the electro-thermomechanical modeling by the finite element method, using Comsol multiphysics software. This model allowed us to simulate the thermomechanical behavior of the HEMT according to the operating conditions. It also allowed us to study the influence of the nucleation layer on this behavior. The results of the numerical simulations obtained showed that, although the thickness of the layer does not exceed 1 μm, it has a great influence on the thermal and mechanical behavior of the component. Therefore, this layer must be taken into consideration for any study that aims to develop or optimize this technology.

Le but principal de cet article, c’est d’étudier l’influence des paramètres géométriques de la structure du transistor à haute mobilité d’électron (HEMT). Nous allons développer la modélisation électro-thermomécanique par la méthode des éléments finis, à l’aide de logiciel Comsol multiphysics. Ce modèle nous permis de simuler le comportement thermomécanique du HEMT en fonction des conditions du fonctionnement. Il nous permit également d’étudier l’influence de la couche de nucléation sur ce comportement. Les résultats des simulations numériques obtenues ont montré que malgré que l’épaisseur de la couche ne dépasse pas 1 μm, elle présente une grande influence sur le comportement thermique et mécanique du composent. Par conséquent, cette couche doit être prise en considération pour toute étude qui vise de développer ou d’optimiser cette technologie.

Thermomechanical modeling FEM HEMT nucleation layer

Modélisation thermomécanique FEM HEMT couche de nucléation