Posledné dve dekády III-N tranzistory s vysokou pohyblivosťou elektrónov (HEMT) získali veľkú pozornosť z dôvodu vynikajúcich predpokladov pre vysoko frekvenčné a výkonové aplikácie. Toto je vďaka špecifickej vlastnosti polarizačnej dotácie, keď vysoká koncentrácia elektrónov v dvoj-rozmernom plyne kvantovej jamy sa vytvorí na rozhraní III-N bariéra/kanál kompenzovaním prítomného polarizačného náboja PQW. Tento mechanizmus je úplne odlišný od konvenčnej modulačnej dotácie napr. v GaAs HEMT tranzistoroch, kde dvoj-rozmerný plyn je tvorený nespojitosťou pásov na rozhraní kanál/bariéra a prímesovou dotáciou. Pre polarizačne dotované III-N MOS HEMT-y navrhujeme že i) ionizované povrchové donory sa správajú ako fixný náboj ktorý rôzny od záchytných centier, ii) kolektorový prúd otvoreného kanála je nezávislý od koncentrácie povrchových donorov Nd,surf , iii) ak Nd,surf > PQW/q, potom 2D plyn je tvorený transferom elektrónov z povrchových donorov, iv) ak Nd,surf < PQW/q, potom 2D plyn je tvorený transferom elektrónov z povrchových stavov v kombinácií s priamou injekciou z emitora.
Závislosť (a) maximálneho kolektorového prúdu (IDSmax) a (b) prahového napätia (Vth) od hrúbky oxidu (tox) Ni/Al2O3/AlGaN/GaN MOS heterostruštruktúry s a bez post-depozičného žíhania (PDA) Al2O3 hradlového dielektrika narasteného MOCVD. (c) a (d) zobrazuje C-V characteristiky a extrahované maximálne 2DEG hustoty (n2DEG) štruktúr z obrázkov (a) a (b).
Gucmann, M. Ťapajna, O. Pohorelec, Š. Haščík, K. Hušeková, and J. Kuzmík: Creation of two-dimesional electron gas and role of surface donors in III-N metal-oxide-semiconductor high-electron mobility transistors. Phys. Status Solidi A 215 (2018) 1800090.
Ťapajna, M., Drobny, J., Gucmann, F., Hušeková, K., Hashizume, T., and Kuzmík, J.: Impact of oxide/barrier fixed charge on threshold voltage instabilities in AlGaN/GaN metal-oxide-semiconductor heterostructures. In: Inter. Workshop on Nitride Semicond. (IWN 2018) Kanazawa 2018.