• Title/Summary/Keyword: GaS

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Optimization of the Gate Field-Plate Structure for Improving Breakdown Voltage Characteristics. (AlGaN/GaN HEMT의 항복전압특성 향상을 위한 게이트 필드플레이트 구조 최적화)

  • Son, Sung-Hun;Jung, Kang-Min;Kim, Su-Jin;Kim, Tae-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.337-337
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    • 2010
  • 갈륨-질화물 (GaN) 기반의 고 전자 이동도 트랜지스터 (High Electron Mobility Transistor, HEMT)는 GaN의 큰 밴드갭 (3.4~6.2 eV), 높은 항복전계 (Ec~3 MV/cm) 및 높은 전자 포화 속도 (saturation velocity $-107\;cm{\cdot}s-1$) 특성과 AlGaN/GaN 등과 같은 이종접합구조(Heterostructure )로부터 발생하는 높은 면밀도(Sheet Concentration)를 갖는 이차원 전자가스(Two-Dimensional Electron Gas, 2DEG) 채널로 인해 차세대 고출력/고전압 소자로서 각광받고 있다. 하지만 드레인 쪽의 게이트 에지부분에 집중되는 전계로 인한 애벌린치 할복현상(Breakdown)이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 AlGaN/GaN HEMT의 항복전압 향상을 위한 방법으로 필드플레이트(Field-Plate) 구조가 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 2D 시뮬레이션을 통한 AlGaN/GaN HEMT의 필드플레이트 구조 최적화를 수행하였다. 이를 위해 ATLASTM 전산모사 프로그램을 이용하여 필드플레이트 길이, 절연체 증류 및 두께에 따른 전류 전압 특성 및 전계 분산효과에 대한 전산모사를 수행하여 그 결과를 비교, 분석 하였다, 이를 바탕으로 기존의 구조에 비해 약 300%이상 향상된 항복전압을 갖는 AlGaN/GaN HEMT의 최적화된 필드 플레이트 구조를 제안하였다.

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Relative Absorption Edges of GaN/InGaN/GaN Single Quantum Wells and InGaN/GaN Heterostructures by Metalorganic Chemical Vapor Deposition (유기금속화학기상증착법으로 성장된 GaN/InGaN/GaN 단양자 우물층과 InGaN/GaN 이종접합 구조의 광학적 특징)

  • Kim, Je-Won;Son, Chang-Sik;Jang, Yeong-Geun;Choe, In-Hun;Park, Yeong-Gyun;Kim, Yong-Tae;Ambacher, O.;Ctutzmann, M.
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.1
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    • pp.42-45
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    • 1999
  • The room temperature optical transmission spectra of GaN /InGaN/GaN single quantum wells (SQW) and InGaN/GaN heterostructures grwon by low pressure metalorganic chemical vapor deposition have been measured. The dependence of the absorption edges of the GaN/InGaN/GaN SQW on the well width has been determined from the transmission spectra. The result shows that the absorption edge of GaN/InGaN/GaN SQW shifts towards lower energy as increasing the well width. The dependence of the absorption edges of the InGaN/GaN heterostructures on InN mole fraction has also been determined from the transmission spectra. The result is compared with calculated values obtained from Vegards's laws. Our result shows a good agreement with the calculated values.

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Growth of $CuGaSe_2$ single crystal thin film for solar cell development and its solar cell application (태양 전지용 $CuGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 태양전지로의 응용)

  • Yun, Suk-Jin;Hong, Kwang-Joon
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.15 no.6
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    • pp.252-259
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    • 2005
  • Single crystal $CuGaSe_2$ layers were grown on thoroughly etched semi-insulating CaAs(100) substrate at $450^{\circ}C$ with hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating $CuGaSe_2$ source at $610^{\circ}C$. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence (PL) and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of single crystal $CuGaSe_2$ thin films measured with Hall effect by Van der Pauw method are $4.87{\times}10^{17}cm^{-3}$ and $129cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $CuGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=1.7998eV-(8.7489{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+335K)$. The voltage, current density of maxiumun power, fill factor, and conversion, efficiency of $n-CdS/p-CuGaSe_2$, heterojunction solar cells under $80mW/cm^2$ illumination were found to be 0.41 V, $21.8mA/cm^2$, 0.75 and 11.17%, respectively.

Impurity Optical Absorption of Co2+ Ion in HgGa2S4:Co2+ Single Crystals (HgGa2S4:Co2+ 단결정에서 Co2+ 이온에 의한 광흡수 특성에 관한 연구)

  • 이상열;강종욱
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.16 no.7
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    • pp.579-583
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    • 2003
  • HgGa$_2$S$_4$: Co$^{2+}$ single crystal were grown by the chemical transport reaction(CTR) method. In the optical absorption spectrum of the HgGa$_2$S$_4$: Co$^{2+}$ single crystal measured at 298K, three groups of impurity optical absorption peaks consisting of three peaks, respectively, were observed at 673nm, 734nm, and 760nm, 1621nm, 1654nm, and 1734nm, and 2544nm, 2650nm, and 2678nm. At 10K, the three peaks(673nm, 734nm, and 760nm) of the first group were split to be twelve peaks. These impurity optical absolution peaks are assigned to be due to the electronic transitions between the split energy levels of Co$^{2+}$ sited in the S$_4$ symmetry point.

Fabrication and Characterization of 70 nm T-gate AlGaAs/InGaAs/GaAs metamorphic HEMT Device (70 nm T-게이트를 갖는 InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT 소자의 제작 및 특성)

  • 김성찬;임병옥;백태종;고백석;신동훈;이진구
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.41 no.9
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    • pp.19-24
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    • 2004
  • In this paper, we have demonstrated the fabrication of a 70 nm foot print of the T-gate by using a positive resist ZEP520/P(MMA-MAA)/PMMA trilayer by double exposure method without a thin dielectric supporting layer on the substrate. The device performance was characterized by DC and RF measurement. The fabricated 70 nm InGaAs/InAlAs MHEMTS with 70 ${\mu}{\textrm}{m}$ unit gate width and 2 fingers showed good DC and RF characteristics of Idss, max =228.6 mA/mm, gm =645 mS/mm, and fT =255 GHz, respectively.

Energy-band-gap Variation of InxGaN1-x Thin Films with Indium Composition (인듐량에 따른 InxGaN1-x 박막의 에너지밴드갭 변화)

  • Park, Ki-Cheol;Ma, Tae-Young
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.22 no.8
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    • pp.677-681
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    • 2009
  • $In_xGa_{1-x}N$ alloys with 20-nm-thickness were deposited onto Mg:GaN/AlN/SiC substrates by MOCVD at $800\;^{\circ}C$. TMGa, TMIn and $NH_3$ were used as the precursor of gallium, indium and nitrogen, respectively. The mole ratio of indium in $In_xGa_{1-x}N$ films varied between 0 and 0.2. The energy-band-gaps of the films were obtained from the photoluminescence and cathodoluminescence peaks. The mole ratios of $In_xGa_{1-x}N$ films were calculated by applying Vegard's law to XRD results. The energy-band-gap versus indium composition plot for $In_xGa_{1-x}N$ alloys were well fit with a bowing parameter of 2.27.

A Design of GA-based TSK Fuzzy Classifier and Its Application (GA 기반 TSK 퍼지 분류기의 설계와 응용)

  • 곽근창;김승석;유정웅;김승석
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.8
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    • pp.754-759
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    • 2001
  • In this paper, we propose a TSK(Takagi-Sugeno-Kang)-type fuzzy classifier using PCA(Principal Component Analysis), FCM(Fuzzy c-Means) clustering, ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) and hybrid GA(Genetic Algorithm). First, input data is transformed to reduce correlation among the data components by PCA. FCM clustering is applied to obtain a initial TSK-type fuzzy classifier. Parameter identification is performed by AGA(Adaptive GA) and RLSE(Recursive Least Square Estimate). Finally, we applied the proposed method to Iris data classificationl problems and obtained a better performance than previous works.

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RPE-UHVCVD법을 이용한 사파이어 기판의 저온 질화공정과 후속성장된 GaN에피 텍시 층에 미치는 영향

  • 백종식;이민수
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1998.02a
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    • pp.107-107
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    • 1998
  • GaN 에피택시 층의 전기적, 광학적 특성 및 표면 형상의 향상을 위한 전처리 공 정으로서 사파이어 기판의 질화 처리가 많이 행해지고 있는데 이는 표면에 질화 충올 형성시킴으로서 GaN 충과의 계면에너지 및 격자상수 불일치를 줄여 GaN 충의 성장을 촉진시킬 수 있기 때문이다 본 실험에서는 고 진공 하에서 유도 결합 플라즈마를 이용하여 사파이어 기판의 질화 처리를 행한 후 XPS와 AFM을 이용하여 기판 표면의 질소 조성과 표면 형상을 관찰하였다. 기판 표면의 질소 조성은 질소 가스의 유입량과 기판의 온도보다 칠화 시 간 및 RF-power에 의해 크게 좌우되나 표면 형상은 기판의 온도에 크게 영향올 받는 것으로 나타났다. 따라서 본 실험에서는 기판의 온도를 낮춤으로서 protrusion이 없는 매끈한 표면의 질화 충을 얻올 수 있었다. 핵생성 충의 성장 없이 450 oC의 저온에서 GaN 충올 성장시킨 결과 육방 대청성 의 wurtzite구조를 가지며 bas허 plane이 사파이어 기판과 in-plane에서 300 회전된 관계 를 갖고 있는 것올 XRD -scan으로 관찰하였다. 또한 GaN 충의 성장이 진행됩에 따라 결정성이 향상되고 있는 것이 뼈S ali맹ed channeling 실험올 통해 관찰되었으며 이는 G GaN 충의 두께 중가에 따라 결정성이 향상된다는 것올 의미한다 사파이어 기판의 질 화 처 리 시 간이 증가함에 따라 후속 성 장된 GaN 층의 bas외 pI뻐e에 대 한 XRD -rocking c curve의 반치폭이 감소하는 것으로 나타났는데 이는 기판의 표면이 질화 충으로 전환 됨에 따라 각 GaN island의 c-축이 잘 정렬됨올 의미한다. 또한 AFM으로 ~이 충의 표 면 형상올 관찰한 결과 기판의 질화 처리가 선행될 경우 lateral 방향으로의 G뼈 충의 성장이 촉진되어 큰 islands로 성장이 일어나는 것으로 관찰되었는데 이는 질화 처리가 선행될 경우 Ga과 N의 표면 확산에 대한 활성화 에너지가 감소되기 때문인 것으로 생 각된다 일반적으로 GaN 에피택시 충의 결정성의 향상과 lateral 생장올 도모하기 위하여 성장 온도를 증가시키지만 본 실험에서는 낮은 성장 온도에서도 결정성의 향상 및 l later빼 성장을 촉진시킬 수 있었으며 이는 저온 성장법에 의한 고품위의 GaN 에피택시 충 성장에 대한 가능성올 제시하는 것이다.

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Design & Fabrication of an InGaP/GaAs HBT MMIC Power Amplifier for IMT-2000 Handsets (IMT-2000 단말기용 InGaP/GaAs HBT MMIC 전력증폭기 설계 및 제작)

  • 채규성;김성일;이경호;김창우
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.28 no.11A
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    • pp.902-911
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    • 2003
  • Using InGaP/GaAs HBT power cells with a 2.0${\times}$20$\mu\textrm{m}$$^2$ emitter area of a unit HBT, a two stage MMIC power amplifier has been developed for IMT-2000 handsets. An active-bias circuit has been used for temperature compensation and reduction in the idling current. Fitting on measured S-parameters of the HBT cells, circuit elements of HBT's nonlinear equivalent model have been extracted. The matching circuits have been designed basically with the extracted model. A two stage HBT MMIC power amplifier fabricated using ETRI's HBT process. The power amplifier produces an 1-㏈ compressed output power(P$\_$l-㏈/) of 28.4 ㏈m with 31% power added efficiency(PAE) and 23-㏈ power gain at 1.95 GHz in on-wafer measurement. Also, the power amplifier produces a 26 ㏈m output power, 28% PAE and a 22.3-㏈ power gain with a -40 ㏈c ACPR at a 3.84 ㎒ off-center frequency in COB measurement.quency in COB measurement.

Study on the fabrication and the characterization of 100 nm T-gate InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMTs (100 nm T-gate의 InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT 소자 제작 및 특성에 관한 연구)

  • Kim, H.S.;Shin, D.H.;Kim, S.K.;Kim, H.B.;Im, Hyun-Sik;Kim, H.J.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.15 no.6
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    • pp.637-641
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    • 2006
  • We present the DC and RF characteristics of 100 nm gate length InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs). We fabricated the T-gate with 100 nm foot print by using a positive resist ZEP520/P (MMA-MAA)/PMMA trilayer by double exposure method. The fabricated 100 nm MHEMT with a $70\;{\mu}m$ unit gate width and two fingers were characterized through do and rf measurements. The maximum drain current density of 465 mA/mm and extrinsic transconductance $(g_m)$ of 844 mS/mm were obtained with our devices. From rf measurements, we obtained the current gain cut-off frequency $(f_T)$ of 192 GHz, and maximum oscillation frequency $(f_{max})$ 310 GHz.