Um das in Abschnitt 5.2.3 hergeleitete thermionische
Feldemissionsmodell kalibrieren zu können, wurde der in [21]
beschriebene Varaktor simuliert. Die Ergebnisse wurden mit den
Simulationsergebnissen und den Meßdaten in [21] verglichen
und die Parameter und
der Gleichungen
(5.80) und (5.92) kalibriert.
Heterostruktur-Varaktoren sind unipolare Bauelemente. Sie können im Gegensatz zu konventionellen pn-Dioden mit nahezu ungeraden Strom-Spannungsabhängigkeiten gefertigt werden. Das heißt, daß der quadratische Anteil der nichtlinearen Funktion I(V) für V=0 sehr klein ist. Damit bieten sich Heterostruktur-Varaktoren für Hochfrequenzanwendungen an, wie etwa zur Breitband-Frequenzvervielfachung.
Abbildung 7.21: Schematische Darstellung der
Leitungsbandkantenenergie des Heterostruktur-Varaktors.
Abbildung 7.21 zeigt den schematischen Verlauf der
Bandkantenenergien eines Varaktors der aus drei Schichten besteht. Die
mittlere Schicht ist die Barriere bestehend aus mit einer Dicke von
. Sie ist umgeben
von zwei sogenannten Modulationsschichten bestehend aus GaAs. Die
linke Modulationsschicht besitzt eine Dicke von
und eine
aktive Dotierstoffkonzentration von
. Die rechte Modulationsschicht ist
dick mit
einer aktiven Dotierstoffkonzentration von
. Der Varaktor ist als zylindrisches Bauelement mit einem
Durchmesser von
gefertigt.
Abbildung 7.22: I(V)-Kennlinie des Varaktors simuliert mit
dem HD/DD-Modell und dem TFE-Modell im Vergleich mit den
gemessenen Daten.
Abbildung 7.22 zeigt die mit dem thermionischen Feldemissionsmodell und dem HD/DD-Modell simulierte IV-Charakteristik im Vergleich mit den in [21] vorgestellten Meßergebnissen.
Die beste Übereinstimmung wurde mit der Wahl von
und
erzielt. Diese
Werte wurden auch für die Simulationen der HFETs verwendet.