Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Öğrenci: DİDEM CANSU İLHAN
Danışman: ŞENOL BAŞKAYA
Özet:Bu çalışmada, ANSYS-Icepak Sayısal Akışkanlar Dinamiği programı kullanılarak GaN (Galyum Nitrit) tabanlı yüksek elektron hareketli transistör için ısıl model oluşturulmuş farklı güç atımlarında, kanal sıcaklığı ve ısıl direnç değerleri belirlenmiş ve gerçekleşen ısı transferi 3 boyutlu olarak incelenmiştir. Analiz, farklı değerlerdeki kanal uzunluğu, kanal genişliği, darbe genişliği ve farklı kalınlıklardaki farklı alt tabaka malzemeleri için tekrarlanarak maksimum ısı atımı için optimum değerler belirlenmiştir. Bulunan sonuçlarda transistör kesitlerindeki sıcaklık dağılımları sunulmuştur. Bahsedilen parametrelere bağlı olarak değişen farklı alt tabakalardaki (Safir, Si, SiC) kanal sıcaklıkları ve ısıl direnç değerleri grafiksel olarak ayrıntılı bir şekilde gösterilmiştir. Bu grafiklerden yola çıkılarak, GaN tabanlı transistörden olan ısı atımını arttıracak faktörler ve uygun çalışma koşulları belirlenmiştir. Çalışmalar sırasında altı parametrenin; güç atımı, darbe genişliği, kanal uzunluğu, kanal genişliği, alt tabaka malzemesi ve alt tabaka kalınlığının ısı transferine etkileri incelenmiştir. Çalışmada, literatürde bulunan deneysel çalışmalarla doğrulanan model üzerinde parametrik çalışma yapılarak optimum transistör boyutları ve alt tabaka malzemesi tespit edilmiştir. Sonuç olarak yapılan analizler incelendiğinde, kanal sıcaklığının tüm parametrelerle doğru orantılı, ısıl direncin ise kanal genişliğiyle ters diğer parametrelerle doğru orantılı olduğu görülmüştür. En iyi ısıl performans ve en düşük ısıl direnç 26,26oC/W ile SiC alt tabakalı transistörde görülmüştür, bu alt tabakadaki kanal sıcaklıkları ise uygulanan güce bağlı olarak 97,3-151,8oC arasındadır.