• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제54권3호
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• pp.109-113
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• 2005

It has been reported that the failure phenomenon and variation of electrical characteristic due to the effect of electrostatic discharge(ESD) in silicon devices. But we had fess reports about the phenomenon due to the ESD in the compound semiconductors. So there are a lot of difficulty to the phenomenon analysis and to select the protection method of main circuits or the devices. It has not been reported that the relation between the ESD stress and GaN devices, which is remarkable to apply the operation in high temperature and high voltage due to the superior material characteristic. We studied that the characteristic variation of the AlGaN/GaN HEMT current, the leakage current, the transconductance(gm) and the failure phenomenon of device due to the ESD stress. We have applied the ESD stress by transmission line pulse(TLP) method, which is widely used in ESD stress experiments, and observed the variation of the electrical characteristic before and after applying the ESD stress. The on-current trended to increase after applying the ESD stress. The leakage current and transconductance were changed slightly. The failure point of device was mainly located in middle and edge sides of the gate, was considered the increase of temperature due to a leakage current. The GaN devices have poor thermal characteristic due to usage of the sapphire substrate, so it have been shown to easily fail at low voltage compared to the conventional GaAs devices.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2001년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.101-101
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• 2001

• 한국결정성장학회지
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• 제32권3호
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• pp.83-88
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• 2022

이종 기판과 GaN의 물성 차이로 인해 발생하는 결함을 제어하기 위한 다양한 방법 중 동종 물질을 완충층으로 사용하는 LT-GaN 방법을 사용하여 완충층과 성장 온도의 상관성을 자체 제작한 성장 장비를 통해 확인하고자 하였다. 성장 온도에 따라 표면에 형성된 LT-GaN 결정성에 변화가 있었으며, annealing 후 LT-GaN가 나타내는 결정성에 따라 epiGaN의 응력 완화 효과에 차이점이 있었다. 반면 LT-GaN의 높은 결정성은 다결정을 형성하는 원인으로 작용하여 그 위에 성장하는 epi-GaN의 결정질을 저해하는 결과를 유발하였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권3호
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• pp.191-196
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• 2001

사파이어 (0001) 기판의 활성화 이온빔 (RIB) 처리 후 MOCVD에서 성장한 GaN박막의 열처리를 통한 구조 변화를 살펴보고, 전기적 성질의 변화를 관찰하기 위하여 전기로를 이용하여 열처리를 하였다. 시편의 분석을 위하여 DCXRD, Hall, TEM을 사용하였다. 100$0^{\circ}C$에서 시간을 변화시키면서 열처리한 시편에서 DCXRD의 FWHM는 약 50 arc-sec 정도 감소하였고, Hall 이동도는 약 80$\textrm{cm}^2$/V.sec 정도 향상되었다. 가장 좋은 Hall 이동도를 보인 처리된 시편과 처리 전 시편의 TEM 비교 관찰에서 전위 밀도는 56~69% 정도 감소하였고 격자의 변형도 줄어들었다. 이것은 결정의 질과 전기적 성질 사이의 상관관계를 암시하며, 기판의 RIB 처리와 성장 후 적절한 열처리의 조합이 MOCVD로 성장시킨 GaN 박막의 특성을 개선시키는 것을 명확하게 보여준다.

• 전기학회논문지
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• 제66권9호
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• pp.1351-1358
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• 2017

In this work, we investigated radiation hardness of GaN-based transistors which are strong candidates for next-generation power electronics. Field effect transistors with three types of gate structures including metal Schottky gate, recessed gate, and p-AlGaN layer gate were fabricated on AlGaN/GaN heterostructure on Si substrate. The devices were irradiated with energetic protons and alpha-particles. The irradiated transistors exhibited the reduction of on-current and the shift of threshold voltage which were attributed to displacement damage by incident energetic particles at high fluence. However, FET operation was still maintained and leakage characteristics were not degraded, suggesting that GaN-based FETs possess high potential for radiation-hardened electronics.

• 한국진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.153-157
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• 1999

The dependence of the absorption edge of wurtzite $Al_xGa_{1-x}N$ on alN mole fraction has been studied. The AlN mole fraction was varied from 0 to 1. The absorption coefficients at room temperature were determined by transmission and photothermal deflection spectroscopy. Photothermal deflection spectroscopy can be applied to determine the low absorbance values. From the results, the effective bandgaps of $Al_xGa_{1-x}N$ alloys were determined by choosing corresponding photon energies of the positions of the absorption coefficient of $6.3\times10^4\textrm{cm}^{-1}$ at the absorption curves of the $Al_xGa_{1-x}N$ alloys. From the energy position of the absorption coefficient versus AlN mole fraction, a bowing parameter of 1.3eV was determined. The bowing parameter agreed quite well with the measured effective bandgaps of AlGaN alloys.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1010-1014
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• 2004

High quality GaN layer and $In_xGa_{1-x}N$ alloy were obtained on (0001)sapphire substrate using ammonia$(NH_3)$ and dimethylhydrazine$(DMH_y)$ as a nitrogen source by gas source molecular hem epitaxy(GSMBE) respectively. As a result, RHEED is used to investigate the relaxation processes which take place during the growth of GaN and $In_xGa_{1-x}N$. The full Width at half maximum of the x-ray diffraction(FWHM) rocking curve measured from Plane of GaN has exhibitted as narrow as 8 arcmin. Photoluminescence measurement of GaN and $In_xGa_{1-x}N$ were investigated at room temperature, where the intensity of the band edge emission is much stronger than that of deep level emission. In content of $In_xGa_{1-x}N$ epitaxial layer according to growth condition was investigated.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.326-329
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• 2019

차세대 전력반도체 소재인 질화갈륨(GaN)이 증착된 GaN-on-Si 기판의 기술성숙도가 높아지면서 Si CMOS 소자와의 단일기판 집적화에 대한 관심이 고조되고 있다. CMOS 특성이 상대적으로 저하되는 (111)Si 보다 (110)Si의 CMOS소자가 집적화 관점에서 유리할 것으로 판단되며, 따라서 향후 전개될 GaN-on-(110)Si 플랫폼을 활용한 GaN 전력반도체 스위치소자와 Si CMOS소자의 단일기판 집적화에 적용될 수 있도록 국내 Si CMOS 파운드리 공정을 (110)Si 기판에 진행하였다. 제작된 CMOS소자의 기본특성 및 인버터체인 회로특성, 그리고 게이트 산화막의 신뢰성 분석을 통해 향후 국내 파운드리공정을 활용한 (110)Si CMOS기술과 GaN의 집적화의 가능성을 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권9호
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• pp.32-37
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• 2008

Freestanding hydride vapor phase epitaxy grown GaN(Gallium Nitride) substrates subjected to various polishing methods were characterized for their surface and subsurface conditions, Although CMP(Chemical Mechanical Polishing) is one of the best approaches for reducing scratches and subsurface damages, the removal rate of Ga-polar surface in CMP is insignificant($0.1{\sim}0.3{\mu}m$/hr) as compared with that of N-polar surface, Therefore, conventional MP(Mechanical Polishing) is commonly used in the GaN substrate fabrication process, MP of (0001) surface of GaN has been demonstrated using diamond slurries with different abrasive sizes, Diamond abrasives of size ranging from 30nm to 100nm were dispersed in ethylene glycol solutions and mineral oil solutions, respectively. Significant change in the surface roughness ($R_a$ 0.15nm) and scratch-free surface were obtained by diamond slurry of 30nm in mean abrasive size dispersed in mineral oil solutions. However, MP process introduced subsurface damages confirmed by TEM (Transmission Electronic Microscope) and PL(Photo-Luminescence) analysis.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권2호
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• pp.45-50
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• 2015

본 논문에서는 Al 조성이 점진적으로 변화된 AlGaN 에피층을 HVPE (hydride vapor phase epitaxy) 방법에 의하여 성장하였다. 소스영역의 온도는 $950^{\circ}C$, 성장 영역의 온도는 $1145^{\circ}C$에서 연속적으로 (0001) 사파이어 기판위에 성장되었고, AlGaN 에피층은 시간당 100 nm의 성장률을 보였다. FE-SEM 측정과 EDS 측정으로부터 성장층의 Al 변화를 확인하였으며, AFM 측정결과 2인치 기판위에 성장된 graded AlGaN 에피층의 거칠기는 수십 nm였다. Al 조성의 변화는 XRD 측정에 의하여 확인하였으며, Al 조성 74 %의 (002) AlGaN의 주피크 관측과 함께 연속적으로 (002) AlN 층의 피크가 확인되었다. 이는 하나의 층에 사파이어 기판으로부터 Al 조성이 점진적으로 변화하는 에피층을 HVPE 방법으로 얻었음을 증명하며, 이 결과로부터 다양한 광소자 및 전자소자의 응용이 기대된다.