InAs/AlSb HEMT作为锑基化合物半导体(ABCS)器件的代表,具有很高的电子迁移率和电子饱和漂移速度,窄带隙以及深的量子阱,这些优势使其在高速低功耗应用方面有着很大的发展前景,引发了国际上科技工作者的研究热潮,有望成为未来HEMT器件的主流研究方向。近年来,国际上对InAs/AlSb HEMT从材料特性到器件性能到电路都有大量报道,但由于我国的研究起步很晚,目前器件还在制备阶段,因此对其器件特性的研究仅能通过仿真来进行,本文正好填补了国内在InAs/AlSb HEMT器件仿真研究方面的空白,在器件基础研究方面具有很大的意义。本文的主要工作为InAs/AlSb HEMT器件的低温特性仿真研究。首先确定选用国际上广泛采用的外延结构——上层AlSb势垒Te调制掺杂,常温下可以得到迁移率(17300 cm2/V·s)以及电子浓度可以达到(2.5×1012cm-2)的折中。其次,对HEMT器件的两个主要参数电子迁移率以及2DEG浓度的低温特性进行了研究。通过低温下(77K~300K)的Hall实验,可以得出随着温度的下降迁移率明显增大,温度为77K时电子迁移(率45000 cm2/V·s)约为300K(17000 cm2/V·s)时的2.5倍。而2DEG浓度略有减小,从300K时的2×1012cm-2减小到77K时的1.7×1012cm-2。对于上述实验现象,本文通过理论公式的推导,研究温度对电子运动过程中受到的多种散射机制的影响,主要的散射机构包括电离杂质散射,晶格振动散射以及界面粗糙度散射。结果表明晶格振动散射随温度的减小而减弱,其他散射机制不随温度的变化而变化。在温度很低的环境中,量子阱中的2DEG的迁移率主要由掺杂杂质电离散射和界面粗糙度散射的决定,从70K开始,声学声子散射变成影响量子阱中2DEG迁移率的主要散射机制,包括形变势声学散射和压电声学散射两种,在不同的量子阱参数下,声学声子散射成为主要的散射机制时的准确温度会依赖于掺杂杂质浓度,空间区宽度和AlSb/InAs量子阱的界面粗糙度参数,在较高温度时,极性光学声子散射成为限制迁移率的主要散射机制。2DEG主要是宽禁带AlSb中电离的杂质进入窄禁带InAs中而形成的,因此温度降低,电离作用减弱,相应的形成的2DEG浓度会减小。再次,本文的仿真研究主要采用ISE TCAD软件,选用流体动力学模型,高场迁移率饱和模型以及SRH复合模型。应用Hall效应的实验结果,修改迁移率模型的相应参数,使得仿真的迁移率数值与实际情况相吻合。最后,设置不同的温度节点(为了保证仿真收敛,本文温度最低降到100K)对不同温度下的器件电特性进行仿真,并将结果进行对比,得到一般的结论:1)随着温度的降低,迁移率增大,饱和漏电流增大,100K时的数值约为300K时的2倍,源漏电阻Rds减小;2)低温下声子散射受到抑制,输运时间降低,跨导gm增大;3)温度下降电子浓度减小,导致阈值电压VT值略有增大;4)低温下组成栅极漏电流的肖特基反向饱和电流以及由碰撞离化引起的空穴积累产生的电流都会减小,栅漏电流Ig减小;5)由于跨导的增大,源漏电阻,栅源电容以及源漏电容均减小,本征频率fT以及最大振荡频率fmax增大。