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Hybride Simulation von GaN-HEMTs und Mikrowellenschaltungen

Im Fokus der Forschung steht die Modellierung und Simulation von High-Electron-Mobility-Transistoren im Materialsystem Gallium-Nitrid (GaN-HEMTs). Obwohl GaN-HEMTs eine Schlüsseltechnologie für jede Art von Funkübertragung der Zukunft darstellen, ist die GaN-Technologie selbst - anders als die Silizium-Technologie - noch nicht vollständig verstanden und kontrollierbar. Ein Grund dafür ist in der komplizierten Physik der III-V-Halbleiter zu finden. Im Rahmen des Clusters soll eine hybride Simulationsplattform für GaN-HEMTs in einer realistischen Mikrowellen-Schaltungsumgebung entwickelt werden, mit deren Hilfe man neben grundsätzlichen physikalischen auch technologisch sowie schaltungstechnisch relevante Fragestellungen adressieren kann. Das Vorhaben gliedert sich dabei in zwei komplementäre Themen:

  1. Entwicklung einer Plattform zur kinetischen Simulation von GaN-HEMTs innerhalb komplexer Schaltungsumgebungen
  2. Untersuchung des Einflusses technologischer Schwankungen auf die Transistorperformance zur Ableitung eines statistischen kompakten GaN-HEMT-Modells, das die resultierende Unsicherheit im Schaltungsentwurf zu beschreiben in der Lage ist.

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