• 센서학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.436-440
• /
• 2021

The impact of the gate length (L_g) on the DC and high-frequency characteristics of indium-rich In_0.8Ga_0.2As channel high-electron mobility transistors (HEMTs) on a 3-inch InP substrate was inverstigated. HEMTs with a source-to-drain spacing (L_SD) of 0.8 ㎛ with different values of L_g ranging from 1 ㎛ to 19 nm were fabricated, and their DC and RF responses were measured and analyzed in detail. In addition, a T-shaped gate with a gate stem height as high as 200 nm was utilized to minimize the parasitic gate capacitance during device fabrication. The threshold voltage (V_T) roll-off behavior against L_g was observed clearly, and the maximum transconductance (g_{m_max}) improved as L_g scaled down to 19 nm. In particular, the device with an L_g of 19 nm with an L_SD of 0.8 mm exhibited an excellent combination of DC and RF characteristics, such as a g_{m_max} of 2.5 mS/㎛, On resistance (R_ON) of 261 Ω·㎛, current-gain cutoff frequency (f_T) of 738 GHz, and maximum oscillation frequency (f_max) of 492 GHz. The results indicate that the reduction of L_g to 19 nm improves the DC and RF characteristics of InGaAs HEMTs, and a possible increase in the parasitic capacitance component, associated with T-shap, remains negligible in the device architecture.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.101-109
• /
• 2006

본 논문은 광대역, DC to 40 GHz 5-bit MMIC 디지털 감쇠기의 설계 및 측정 결과를 나타내었다. 초광대역 감쇠기는 종래의 Switched-T 감쇠기에 전송 선로를 추가하고 전송 선로의 파라미터를 최적화하여 구현되었다. 고주파에서의 정확한 성능 예측을 위해 Momentum 시뮬레이션을 설계에서 수행하였고, 몬테 카를로 해석법을 적용하여 MMIC 공정 변동에 대한 성능의 안정성을 검증하였다. 감쇠기는 $0.15\;{\mu}m$ GaAs pHEMT 공정을 이용하여 제작하였다. 이 감쇠기는 1 dB의 해상도와 총 23 dB의 감쇠 동작 범위를 가진다. 전체 감쇠 범위와 40 GHz의 대역폭에서 높은 감쇠 정확도를 얻었으며, 20 GHz에서 6 dB 이하의 참조 상태 삽입 손실을 가진다. 전체 감쇠 상태와 주파수 범위에서 감쇠기의 입력단과 출력단 반사 손실은 14 dB 이상이다. 감쇠기의 IIP3는 33 dBm으로 측정되었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제25권10B호
• /
• pp.1701-1706
• /
• 2000

본 연구에서 GaAs pHEMT와 도파관-마이크로스트립 변환구조를 이용하여 38 GHz 대역 하이브리드 전력증폭기 모듈이 개발되었다. 10 mil duroid 기판이 전력증폭가와 도파관-마이크로스트립 변환구조 제작에 사용되었다. 제작된 도파관-마이크로스트립 변환구조는 32 - 40 GHz 대역까지 약 I dB 삽입손실(back to back)의 측정 결과를 보였다. 전력증폭기 모듈의 측정 결과, 36.8 - 38.5 GHz에서 대략 출력 전력 29 dBm(P1.5 dB), 전력 이득은 7.2 dB, PAE 는 11.2 % 였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권10A호
• /
• pp.965-970
• /
• 2005

본 연구에서는 IEEE 802.11a 표준 무선랜 단말기에 활용 가능한 SPDT Tx/Rx 스위치 MMICs를 설계 및 제작하였다. 이를 위하여 먼저 핵심이 되는 pHEMT 스위치 소자의 에피구조를 설계하였으며, 한국전자통신연구원(ETRI의 $0.5{\mu}m$ pHEMT 스위치 공정을 이용하였다. 제작된 SPDT형 Tx/Rx 스위치 MMIC는 주파수 5.8 GHz, 동작전압 0/-3V에서 삽입손실 0.68 dB, 격리도 35.64 dB, 그리고 반사손실 13.4dB의 특성을 보였으며, 전력전송능력인 P1dB는 약 25dBm, 그리고 선헝성의 척도인 IIP3는 42 dBm 이상으로 평가되었다. 제작된 스위치 회로의 성능은 상용제품과 비교 분석한 결과 반사손실은 약간 부족하였으나 삽입손실은 비슷한 수준이며, 특히 격리도는 동작전압 ${\pm}$ 3V/0Vv, 주파수 5.8GHz에서 약 8 dB 이상 우수하였다. 이와 같은 여러 가지의 스위치 회로의 성능은 본연구에서 개발된 pHEMT SPDT 스위치는 IEEE802.11a 표준 5GHz 대역 무선랜에 충분히 할용할수 있을 것으로 생각된다.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.56-62
• /
• 2006

본 논문에서는 통신해양기상위성 Ka대역 위성통신중계기에 사용하기 위해 개발한 MMIC의 인증 시험에 대해 다루었다. 통신해양기상위성의 통신중계기에 사용될 Ka대역 능동부품은 총 12종의 MMIC를 이용하여 개발되었다. 12종의 MMIC중에는 저잡음 증폭기, 중전력 증폭기, 주파수 혼합기, 주파수 체배기, RF 스위치, 그리고 감쇄기 기능을 갖는 MMIC들이 포함되어 있다. MMIC의 제조 공정은 우주 인증된 시설인 미국 NGST사의 0.15um GaAs pHEMT공정을 이용하였으며, 지난 수십년간 많은 우주 산업 관련 부품 생산 경험을 가지고 있다. 제작된 모든 MMIC에 대하여 Visual Inspection을 수행하였으며, Wafer Lot Acceptance 판정을 위하여 SEM(Scanning Electron Microscope) Inspection을 수행하였다. MMIC의 동작 수명을 보증하기 위해 Test Fixture를 제작하여 $125^{\circ}C$의 온도에서240시간 동안의 Burn-in 시험과 1000시간 동안의 가속 수명 시험이 수행되었다. MMIC 부품의 성능 저하 또는 수명 단축의 가장 큰 요인인 pHEMT의 채널온도 상승을 확인하기 위하여 적외선 온도 측정 시험과 유한요소법을 이용한 pHEMT의 채널 온도 해석을 수행하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제12권8호
• /
• pp.39-45
• /
• 1999

Comparative photoresponsive current-volt-age characteristics of n-channel PHEMT and MESFET on GaAs substrate. with (W/L)=200${\mu}{\textrm}{m}$/1${\mu}{\textrm}{m}$ of gates, are reported as a function of electro-optical stimulation (P\ulcorner, λ=830nm) for the first time as far as we know. Significantly different photoresponses are observed in MESFET and PHEMT, mainly due to different optoelectronic mechanisms in the formation and current conduction of channel carriers. Under high optical power, high photoresponsity with a strong non-linearity with P\ulcorner, predominantly due to a parallel conduction via a heavily doped Al\ulcornerGa\ulcornerAs donor layer, was observed in PHEMT while the optically induced drain current has been very small but monotonically increasing with optical stimulation in GaAs MESFET. We also investigated differences in optically stimulated gate leakage currents and photonic gate responses on gate voltage and drain voltage as a function of P\ulcorner. Based on the drain and gate responses to electro-optical stimulation. PHEMTs are expected to be a better candidate for high performance photonically responsive microwave device compared with MESFETs.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.175-181
• /
• 2019

소형 레이더 센서에 적용할 목적으로 W-대역의 핵심부품인 MMIC 칩을 송신기 특성에 맞게 국내설계하고 0.1㎛ GaAs pHEMT 공정으로 제작하여 이를 해외 구매한 MMIC 칩과 성능 비교하였으며, 국내개발 MMIC 중에서 저잡음 증폭기의 잡음지수, 스위치의 삽입손실 그리고 하향변환 혼합기 MMIC 칩의 이미지제어 성능은 상용칩 보다 우수한 특성을 보임을 확인할 수 있었다. 국내개발 MMIC 칩을 W-대역의 도파관 저손실 전이구조 설계 및 임피던스 정합을 통해 송신부 및 수신부에 적용하여 제작 후 성능 검증하였으며, 제작한 송신부 출력은 26.9 dBm로 측정되어 분석 결과보다 우수한 결과를 보였고 수신부의 잡음지수는 9.17 dB로 분석 결과와 근사한 측정 결과를 보였다. 결과적으로 형 레이더 센서의 송수신기에 국내 개발 MMIC 칩을 적용하는 경우, 해외 구매 MMIC 칩 적용 시보다 성능이 향상될 것으로 기대된다.

• ETRI Journal
• /
• 제46권2호
• /
• pp.323-332
• /
• 2024

Receiver and transmitter monolithic microwave integrated circuit (MMIC) multifunction chips (MFCs) for active phased-array antennas for Ka-band satellite communication (SATCOM) terminals have been designed and fabricated using a 0.15-㎛ GaAs pseudomorphic high-electron mobility transistor (pHEMT) process. The MFCs consist of four-channel radio frequency (RF) paths and a 4:1 combiner. Each channel provides several functions such as signal amplification, 6-bit phase shifting, and 5-bit attenuation with a 44-bit serial-to-parallel converter (SPC). RF pads are implemented on the bottom side of the chip to remove the parasitic inductance induced by wire bonding. The area of the fabricated chips is 5.2 mm × 4.2 mm. The receiver chip exhibits a gain of 18 dB and a noise figure of 2.0 dB over a frequency range from 17 GHz to 21 GHz with a low direct current (DC) power of 0.36 W. The transmitter chip provides a gain of 20 dB and a 1-dB gain compression point (P1dB) of 18.4 dBm over a frequency range from 28 GHz to 31 GHz with a low DC power of 0.85 W. The P1dB can be increased to 20.6 dBm at a higher bias of +4.5 V.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
• /
• pp.39-44
• /
• 2005

A broadband DC to 40 GHz 5-bit MMIC digital attenuator has been developed. The ultra broadband attenuator has been achieved by newly inserted the transmission lines in conventional Switched-T attenuator and the optimization of the transmission line parameters. Momentum was employed in design for an accurate performance prediction at high frequencies and Monte Carlo analysis was applied to verify performance stability against the MMIC process variation. The attenuator has been fabricated with 0.15 $\mu$m GaAs pHEMT process. This attenuator has 1 dB resolution and 23 dB dynamic range. High attenuation accuracy has been achieved over all attenuation range and full 40 GHz bandwidth with the reference state insertion loss of less than 6 dB at 20 GHz. The input and output return losses of the attenuator are better than 14 dB over all attenuation states and frequencies.

• 한국진공학회지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.637-641
• /
• 2006

본 논문에서는 100 nm 게이트 길이를 갖는 InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT(metamorphic high electron mobility transistors)m의 DC와 RF 특성을 분석 하였다. 이중 노광 방법으로 ZEP520/P(MMA-MAA)/PMMA 3층 구조의 레지스터와 게이트 길이 100 nm인 게이트를 제작하였다. 게이트의 단위 폭이 $70\;{\mu}m$인 2개의 게이트와 길이가 100 nm로 제작된 MHEMT를 DC 및 RF특성을 조사하였다. 최대 드레인 전류 밀도는 465 mA/mm, 상호전달 컨덕턴스는 844 mS/mm이, RF 측정으로부터 전류 이득 차단 주파수는 192 GHz와 최대 진동주파수 310 GHz인 특성을 보였다.