Memristive properties in GaN HEMTs affected by deep-level traps

Abstract

Nesta dissertação de Mestrado nós avaliamos as características da corrente do canal de um GaN High Electron Mobility Transistor (GaN HEMT) pelas suas características memristivas. Utilizando uma implementação do modelo físico de SRH em Matlab e diversas medidas experimentais pulsadas I-V e resultados de excitação sinusoidal, n os demonstramos que o canal de um GaN HEMT afectado por traps de níveis profundos pode, de facto, apresentar as duas características fundamentais do critério de memristividade: (i) Uma trajetória com histerese comprimida no espaço de fase iDS /vDS quando o dispositivo e excitado por um estimulo sinusoidal, e (ii) uma histerese cuja área é monotónica e desvanece para frequências cada vez maiores.

In this MSc Thesis we evaluate the channel current characteristics of a GaN High Electron Mobility Transistor (GaN HEMT) for its potential memristive characterisics. Using a Matlab implementation of the SRH physics model and several experimental pulsed I/V and sinusoidal excitation data, we demonstrate that GaN HEMT channels a ected by deep level traps can indeed display the two fundamental memristive criteria: (i) A pinched hysteretic trajectory in the iDS=vDS phase plane when the device is excited by a sinusoidal stimulus, and (ii) a hysteresis area that is monotonic and vanishes for increasingly higher frequencies.