• Korean Chemical Engineering Research
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• v.60 no.2
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• pp.313-319
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• 2022

AlGaN/GaN based HfO₂ MOSHEMT (metal oxide semiconductor high electron transistor) with different gate recess depth was simulate to demonstrate a successful normally-off operation of the transistor. Three types of the HEMT structures including a conventional HEMT, a gate-recessed HEMT with 3 nm thick AlGaN layer, and MIS-HEMT without AlGaN layer in the gate region. The conventional HEMT showed a normally-on characteristics with a drain current of 0.35 A at V_G = 0 V and V_DS = 15 V. The recessed HEMT with 3 nm AlGaN layer exhibited a decreased drain current of 0.15 A under the same bias condition due to the decrease of electron concentration in 2DEG (2-dimensional electron gas) channel. For the last HEMT structure, distinctive normally- off behavior of the transistor was observed, and the turn-on voltage was shifted to 0 V.

• Journal of IKEEE
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• v.22 no.2
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• pp.344-349
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• 2018

Low temperature variation of electrical characteristics for AlGaN/GaN/HEMT was studied. To investigate the effect of temperatures, transistor was cool down to $-178^{\circ}C$ and electrical characteristics were measured. The drain current density of an AlGaN/GaN HEMT with a gate length of $2{\mu}m$ was increased from 264 mA/mm to 388 mA/mm and the maximum transconductance was increased from 105 mS/mm to 134 mS/mm by decreasing the temperature to $-108^{\circ}C$. Also, the threshold voltage was shifted -0.39 V with the temperature. The reason for the variations was seemed to the reduced channel resistance corresponding to the temperature. However, most of the variation of the electrical characteristics takes places above $-108^{\circ}C$.

• The Magazine of the IEIE
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• v.30 no.5
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• pp.53-53
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• 2003

지금까지 GaN 계열 물질의 양자점 소자 관련 연구 동향을 양자점 구현 방식을 중점으로 하여 살펴보았다. GaN 계열 물질의 양자점을 구현하는 방법은 S-K 성장모드를 이용한 자발형성 양자점 구현법, anti-surfactaant를 이용하는 방법, selective epitaxy를 이용한 양자점 구현법 등이 시도되고 있다. 현재 GaN 계열 물질의 양자점 소자 연구는 아직 충분한 연구가 이루어지짖 않은 관계로 optical pumping을 통한 LD lasing 구현에 머무르고 있는 실정이다. 후 소자로의 응용을 위해서는 여러 가지 문제점이 해결되어야 한다. 우선 우수한 결정성을 지니는 양자점의 성장이 이루어져야 한다. 이외에도 각 구현 방법 별로 GaN 및 AlGaN 양자점 성장용 기판으로 많이 사용되는 높은 조성의 AlGaN 및 AlN의 doping 기술 개발, patterning 기술의 개선을 통한 미세 공정 개발 등의 여러 가지 과제들이 남아 있다. 그러나, 양자점이 지진 우수한 특성과 이를 이용한 높은 응용 가능성을 고려할 때 GaN 계열 양자점 소자의 전망은 밝다고 할 수 있다.

• Journal of IKEEE
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• v.17 no.1
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• pp.71-76
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• 2013

AlGaN/GaN HEMTs (High electron mobility transistors) with narrow channel were fabricated and the effect of channel scaling on the device were investigated. The devices were fabricated using e-beam lithography to have same channel length of $1{\mu}m$ and various channel width from 0.5 to $9{\mu}m$. The sheet resistance of the channel was increased corresponding to the decrease of channel width and the increase was larger at the width of sub-${\mu}m$. The threshold voltage of the HEMT with $1.6{\mu}m$ and $9{\mu}m$ channel width was -2.85 V. The transistor showed a variation of 50 mV at the width of $0.9{\mu}m$ and the variation 350 mV at $0.5{\mu}m$. The transconductance of 250 mS/mm was decreased to 150 mS/mm corresponding to the decrease of channel width. Also, the gate leakage current of the HEMT decreased with channel width. But the degree of was reduced at the width of sub-${\mu}m$. It was thought that the variation of the electrical characteristics of the HEMT corresponding to the channel width came from the reduced Piezoelectric field of the AlGaN/GaN structure by the strain relief.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.25 no.10
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• pp.1202-1208
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• 1988

The electron density and electronic states in n- AlGaAs/GaAs heterointerface are calculated by using classical- and quantum-mechanics, respectively. We examine the effects of spacer layer thickness and doping concentration in AlGaAs layer on 2DEG density. Also, the dependences of electronic states of 2DEG upon temperature and acceptor concentration in GaAs layer are investigated.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2005.05a
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• pp.234-234
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• 2005

• The Magazine of the IEIE
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• v.30 no.5
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• pp.509-517
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• 2003

지금까지 GaN 계열 물질의 양자점 소자 관련 연구 동향을 양자점 구현 방식을 중점으로 하여 살펴보았다. GaN 계열 물질의 양자점을 구현하는 방법은 S-K 성장모드를 이용한 자발형성 양자점 구현법, anti-surfactaant를 이용하는 방법, selective epitaxy를 이용한 양자점 구현법 등이 시도되고 있다. 현재 GaN 계열 물질의 양자점 소자 연구는 아직 충분한 연구가 이루어지짖 않은 관계로 optical pumping을 통한 LD lasing 구현에 머무르고 있는 실정이다. 후 소자로의 응용을 위해서는 여러 가지 문제점이 해결되어야 한다. 우선 우수한 결정성을 지니는 양자점의 성장이 이루어져야 한다. 이외에도 각 구현 방법 별로 GaN 및 AlGaN 양자점 성장용 기판으로 많이 사용되는 높은 조성의 AlGaN 및 AlN의 doping 기술 개발, patterning 기술의 개선을 통한 미세 공정 개발 등의 여러 가지 과제들이 남아 있다. 그러나, 양자점이 지진 우수한 특성과 이를 이용한 높은 응용 가능성을 고려할 때 GaN 계열 양자점 소자의 전망은 밝다고 할 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• v.5 no.2
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• pp.107-112
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• 2005

We present an AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor-heterostructure field effect transistor (MIS-HFET) with an $Al_2O_3-HfO_2$ laminated high-k dielectric, deposited by plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD). Based on capacitance-voltage measurements, the dielectric constant of the deposited $Al_2O_3-HfO_2$ laminated layer was estimated to be as high as 15. The fabricated MIS-HFET with a gate length of 102 m exhibited a maximum drain current of 500 mA/mm and maximum tr-ansconductance of 125 mS/mm. The gate leakage current was at least 4 orders of magnitude lower than that of the reference HFET. The pulsed current-voltage curve revealed that the $Al_2O_3-HfO_2$ laminated dielectric effectively passivated the surface of the device.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.19 no.8
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• pp.775-779
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• 2006

In this study, sputtered $Al_2O_3$ thin films were evaluated as a passivation layer in the process of InGaN-based blue LEDs in order to improve the brightness of LED lamps. In terms of packaged LED lamps, lamps with $Al_2O_3$ passivation layer emanated higher brightness than those with $SiO_2$ passivation layer, and LED lamps with 90 nm $Al_2O_3$ passivation layer were the brightest among four kinds of lamps. Although lamps with $Al_2O_3$ passivation had a slight increase in operating voltage, their brightness was improved about 13.6 % compare to the lamps made of conventional LEDs without the changes of emitting wavelength.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.266-267
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• 2011

질화갈륨(GaN)은 높은 전자이동도 및 높은 항복전계를 가지며 낮은 온저항으로 인하여 에너지효율이 우수하기 때문에 고출력 전력소자 분야에서 많은 관심을 받고 있다. GaN을 이용한 고출력 전력소자의 경우 상용화 수준에 근접할 만한 기술적 진보가 있었으나, 페르미 레벨 고정(Fermi-level pinning) 현상, 소자의 누설전류 등 아직 해결되어야 할 문제를 갖고 있다. 본 연구에서는 실리콘 기판 위에 성장된 GaN 에피탁시를 활용한 고출력 전력소자의 누설전류를 억제시키기 위해 오믹 접합 중 Au의 상호확산을 억제하는 중간층 금속(Mo or Ni)을 변화시켰으며 오믹 열처리 온도에 따른 특성을 비교 연구하였다. $Cl_2$와 $BCl_3$를 이용하여 0.6 ${\mu}m$ 깊이의 메사 구조가 활성영역을 형성하였고, Si 도핑된 n-GaN 위에 Ti/Al/Mo/Au (20/100/25/200 nm) 와 Ti/Al/Ni/Au (20/100/25/200 nm) 오믹 접합을 각각 설계, 제작하였다. 오믹 열처리시의 GaN 표면오염을 방지하기 위해 $SiO_2$ 희생층을 증착하였다. 오믹 접합 형성을 위해 각 750$^{\circ}C$, 800$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$에서 30초간 열처리를 진행 하였으며, 이후 6 : 1 BOE 용액으로 $SiO_2$ 희생층을 제거하였다. 750, 800, 850$^{\circ}C$에서 Ti/Al/Mo/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 2.56, 2.34, 2.22 ${\Omega}$-mm 이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 43.72, 2.64, 1.86 ${\Omega}$-mm이었다. Isolation 누설전류를 측정하기 위해서 두 개의 오믹 접합 사이에 메사 구조가 있는 테스트 구조를 제안하였다. Isolation 누설전류는 Ti/Al/Mo/Au 구조에서 두 오믹 접합 사이의 거리가 25 ${\mu}m$이고 100 V일 때 750, 800, 850 $^{\circ}C$의 열처리 온도에서 각 1.25 nA/${\mu}m$, 2.48 nA/${\mu}m$, 8.76 nA/${\mu}m$이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조에서는 각 1.58 nA/${\mu}m$, 2.13 nA/${\mu}m$, 96.36 nA/${\mu}m$이었다. 열처리 온도가 증가하며 오믹 접합 저항은 감소하였으나 isolation 누설전류는 증가하였다. 750$^{\circ}C$ 열처리에서 오믹 접합 저항은Ti/Al/Mo/Au 구조가 Ti/Al/Ni/Au 구조보다 약 17배 우수하였고, 850$^{\circ}C$ 고온의 열처리 경우 Ti/Al/Mo/Au 구조의 isolation 누설전류는 8.76 nA/${\mu}m$로 Ti/Al/Ni/Au의 누설전류 96.36 nA/${\mu}m$보다 약 11배 우수하였다. Ti/Al/Mo/Au가 Ti/Al/Ni/Au 보다 오믹 접합 저항과 isolation 누설전류 측면에서 전력용 GaN 소자에 적합함을 확인하였다.