Modelowanie elektrotermicznych charakterystyk tranzystora MESFET w programie SPICE

Modelling of electrothermal characteristics of MESFET in PSPICE

Damian Bisewski         Janusz Zarębski         

Abstract: 

The paper deals with the problem of modelling of MESFETs including self-heating phenomenon. The form of electrothermal model of considered semiconductor device is presented. The model has been verified experimentally. The results of calculations and measurements of NE650103M (California Eastern Laboratories) gallium arsenide MESFET as well as CRF24010 (Cree, Inc.) silicon carbide MESFET are given as well. An influence of temperature on selected static characteristics of the devices was examined.

Streszczenie: 

Praca dotyczy problematyki modelowania tranzystorów MESFET z uwzględnieniem zjawiska samonagrzewania. Omówiono tu postać autorskiego elektrotermicznego modelu rozważanego elementu półprzewodnikowego. Zaprezentowano wyniki weryfikacji eksperymentalnej modelu na przykładzie dwóch tranzystorów MESFET, tj. wykonanego z arsenku galu tranzystora NE650103M firmy California Eastern Laboratories oraz wykonanego z węglika krzemu tranzystora CRF24010 firmy Cree, Inc. Oceniono wpływ temperatury na wybrane charakterystyki statyczne wymienionych tranzystorów.

Issue: 
75
Pages: 
9
18
Download full text in pdf: 
PDF icon ZN151.pdf
References: 

Bisewski D., Estimation of parameters of GaAs and SiC MESFETs using genetic algorithm, 45th International Conference on Microelectronics, Devices and Materials, MIDEM, Postojna, Slovenia, 2009, s. 81–84.

Bisewski D., Modelowanie tranzystora MESFET w programie SPICE z uwzględnieniem samonagrzewania, Politechnika Łódzka, Łódź 2012.

Bisewski D., Dąbrowski J., Zarębski J., Computer Measuring Set of Transient Thermal Impedance of Power Semiconductor Devices with Schottky Junctions, Computer Applications in Electrical Engineering, Gaudentium, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań 2008, s. 224–234.

Górecki K., Zarębski J., Nonlinear compact thermal model of power semiconductor devices, IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, Vol. 33, 2010, No. 3, s. 643–647.

Górecki K., Zarębski J., System mikrokomputerowy do pomiaru parametrów termicznych elementów półprzewodnikowych i układów scalonych, Metrologia i Systemy Pomiarowe, 2001, nr 8(4), s. 379–395.

Mead C.A., Schottky Barrier Gate Field Effect Transistor, IEEE Proceedings, Vol. 54, 1966, s. 307.

PSPICE A/D Reference Guide Version 15.7, MicroSim Corporation, Irvine, California 2006.

Statz H. et al., GaAs FET Device and Circuit Simulation in SPICE, IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-34, 1987, No. 2, s. 160–169.

Zarębski J., Modelowanie, symulacja i pomiary przebiegów elektrotermicznych w elementach półprzewodnikowych i układach elektronicznych, Prace Naukowe Wyższej Szkoły Morskiej w Gdyni, Gdynia 1996.

Zarębski J., Bisewski D., Gimbut M., Liżewski Ł., Wyniki pomiarów parametrów termicznych tranzystora GaAs oraz SiC MESFET, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 59, Gdynia 2008, s. 26–38.

http://www.cel.com/pdf/datasheets/ ne650103.pdf.

http://www.cree.com/products/pdf/ crf24010.pdf.

Citation pattern: Bisewski D., Zarębski J., Modelowanie elektrotermicznych charakterystyk tranzystora MESFET w programie SPICE, Scientific Journal of Gdynia Maritime University, No. 75, pp. 9-18, 2012

BibTeX     EndNote