• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제54권1호
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• pp.18-22
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• 2005

We have proposed and fabricated a dual gate AlGaN/GaN high electron mobility transistor (HEMT), which exhibits the low leakage current and the high breakdown voltage for the high voltage switching applications. The additional gate between the main gate and the drain is specially designed in order to decrease the electric field concentration at the drain-side of the main gate. The leakage current of the proposed HEMT is decreased considerably and the breakdown voltage increases without sacrificing any other electric characteristics such as the transconductance and the drain current. The experimental results show that the breakdown voltage and the leakage current of proposed HEMT are 362 V and 75 nA while those of the conventional HEMT are 196 V and 428 nA, respectively.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권5호
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• pp.71-78
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• 2011

본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-J 모드를 적용한 고효율, 광대역 특성을 갖는 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 Class-J 모드 전력증폭기의 정합회로는 2차 고조파 임피던스가 리액턴스 성분만 갖도록 하였으며, 1.4 ~ 2.6 GHz 주파수대역내에서 연속파 (CW) 신호를 사용하여 $40{\pm}1$ dBm의 출력 전력과 50 % 이상의 전력부가효율 (Power-Added Efficiency, PAE) 및 60 % 이상의 드레인 효율 (Drain Efficiency, DE)이 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.540-545
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• 2015

본 논문은 GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor) die를 이용하여 S-대역 내부 정합형 전력 증폭기 설계, 제작 그리고 실험 결과에 대해 기술하였다. S-대역 내부 정합형 전력 증폭기를 설계하기 위하여 고유전율을 가지는 기판과 알루미나 기판을 이용하여 입/출력단 정합 회로를 설계 및 제작하였다. 측정 결과로는 펄스 모드로 동작시켰을 때 3 GHz에서 55.4 dBm의 출력 전력, 78 % 드레인 효율 그리고 11 dB의 전력 이득을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권4호
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• pp.10-14
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• 2009

본 논문에서는 항복 전압 특성을 향상시키기 위한 사다리꼴 게이트 구조의 AlGaN/GaN HEMT구조를 제안하였으며 그 실현 가능성을 2차원 소자 시뮬레이터를 통해 조사하였다. 사다리꼴 게이트 구조의 사용으로 드레인 방향의 게이트 모서리 부근에서 나타나는 전계의 집중을 효과적으로 분산되는 것이 시뮬레이션 결과에서 확인 되었다. 제안된 사다리꼴 게이트 AlGaN/GaN HEMT 소자 구조에서 2DEG 채널을 따라 형성되는 전계의 피크값은 4.8 MV/cm 에서 3.5 MV/cm 로 기존 구조의 AlGaN/GaN HEMT에 비해 30% 가량 감소하였으며, 그 결과로 인해 항복 전압은 49 V 에서 69 V 로 40 % 가량 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.313-319
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• 2022

HfO₂을 게이트 산화막으로 갖는 AlGaN/GaN 기반 고이동도 전계효과 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)의 노멀리 오프(normally-off) 작동 구현을 위하여 게이트 리세스(gate-recess) 깊이에 따른 소자 특성이 시뮬레이션을 통하여 분석되었다. 전통적인 HEMT 구조, 3 nm의 두께를 갖는 게이트 리세스된 HEMT 구조, 게이트 영역에 AlGaN 층을 갖지 않는 HEMT 구조가 모사되었다. 전통적인 HEMT 구조는 노멀리 온(normally-on) 특성을 나타내었으며, 0 V의 게이트 전압 및 15 V의 드레인 전압 환경에서 0.35 A의 드레인 전류 특성을 나타내었다. 3 nm의 두께를 갖는 게이트 리세스된 HEMT 구조는 2DEG(2-dimensional electron gas) 채널의 전자 농도 감소로 인해, 같은 전압 인가 조건에서 0.15 A의 드레인 전류 값을 보였다. 게이트 영역에 AlGaN 층을 갖지 않는 HEMT 구조는 뚜렷한 노멀리 오프 동작을 나타내었으며, 0 V의 동작전압 값을 확인할 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권1호
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• pp.32-35
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• 2013

In this paper, a manufacturing process was developed for fabricating high-quality AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs) on silicon carbide (SiC) substrates. Various conditions and processing methods regarding the ohmic contact and pre-metal-deposition $BCl_3$ etching processes were evaluated in terms of the device performance. In order to obtain a good ohmic contact performance, we tested a Ti/Al/Ta/Au ohmic contact metallization scheme under different rapid thermal annealing (RTA) temperature and time. A $BCl_3$-based reactive-ion etching (RIE) method was performed before the ohmic metallization, since this approach was shown to produce a better ohmic contact compared to the as-fabricated HEMTs. A HEMT with a 0.5 ${\mu}m$ gate length was fabricated using this novel manufacturing process, which exhibits a maximum drain current density of 720 mA/mm and a peak transconductance of 235 mS/mm. The X-band output power density was 6.4 W/mm with a 53% power added efficiency (PAE).

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제11권2호
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• pp.49-53
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• 2010

Microstructural origins of leakage current and physical degradation during operation in product-quality AlGaN/GaN high electron mobility transistor (HEMT) devices were investigated using photon emission microscopy (PEM) and transmission electron microscopy (TEM). AlGaN/GaN HEMTs were fabricated with metal organic chemical vapor deposition on semi-insulating SiC substrates. Photon emission irregularity, which is indicative of gate leakage current, was measured by PEM. Site specific TEM analysis assisted by a focused ion beam revealed the presence of threading dislocations in the channel below the gate at the position showing strong photon emissions. Observation of electrically degraded devices after life tests revealed crack/pit shaped defects next to the drain in the top AlGaN layer. The morphology of the defects was three-dimensionally investigated via electron tomography.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.1-6
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• 2010

본 논문에서는 고출력 고이득 특성을 갖는 고전자이동도 트랜지스터 (high-electron mobility transistor, HEMT)를 구현하기 위하여 계단형 구조의 게이트 전극을 갖는 AlGaN/GaN HEMT를 제안하였고, 소자의 DC 특성의 향상 가능성을 확인하기 위하여 단일 게이트 전극을 갖는 HEMT 및 field-plate 구조의 게이트 전극을 갖는 HEMT 소자와의 특성을 비교 분석하였다. 상용 시뮬레이터를 통해 시뮬레이션 결과, 본 연구에서 제안한 계단형 구조의 게이트 전극을 갖는 AlGaN/GaN HEMT는 드레인 전압의 인가 시, 소자의 내부에서 발생하는 전계가 단일 게이트 전극을 갖는 HEMT에 비해 약 70% 정도 감소하는 특성을 갖는 것을 확인하였고, 전달이득 (transconductance, $g_m$) 특성 역시 단일 게이트 전극구조의 HEMT나 field-plate 구조를 삽입한 HEMT에 비해 약 11.4% 정도 향상된 우수한 DC 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.131-132
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• 2007

An AlGaN/GaN high electron mobility transistor(HEMT) was fabricated and the effect of photoelectrochemical oxidation of AlGaN/GaN surface was investigated. The oxidation of AlGaN surface was done in water at the bias of 10 V under the deep UV light illumination. The sheet resistance of the AlGaN/GaN structure was increased and gate leakage current of the HEMT was decreased by the oxidation. However, the transconductance of the HEMT was not degraded by the oxidation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.354-358
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• 2004

본 논문은 HEMT소자의 전류-전압특성을 해석적으로 모델링한 것으로 n-AlGaAs층의 전자농도를 고려하여 Gauss법칙과 비선형 전하제어모델을 이용하여 2DEG의 전자농도를 구하였고, 채널을 부분적으로 2차원적으로 해석하여 포화전압을 도출하였고, 계산된 결과는 n-AlGaAs의 전자농도를 고려하지 않은 결과와 비교하였을 때 비교적 정확한 전류전압특성을 보이고 있다