• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권5호
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• pp.10-15
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• 2012

본 논문에서는 고효율 고출력 DUV(Deep Ultra Violet)-LED(Light Emitting Diodes)의 구현을 위하여 n-side에서 p-side로 well 두께를 다르게 형성하는 비대칭 MQW 에피구조를 제안하였다. 제안된 구조의 물리적 해석을 위해 상용화된 3차원 시뮬레이터 SimuLEDTM을 이용하여 소자의 전기적/광학적 특성을 비교 분석 하였다. 시뮬레이션 결과, 본 연구에서 제안한 B구조(n-side에서 p-side 방향으로 well 두께를 2 nm, 3 nm, 4 nm 로 제작)의 에피층을 가지는 UV-LED는 기본 MQW 에피구조를 가지는 UV-LED와 동작전압은 8.9 V로 동일한 값을 가졌지만 광출력은 기본구조의 10.6 mW 에 비해 약 1.17배 향상된 12.4 mW의 값을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국결정학회지
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• 제1권2호
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• pp.99-104
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• 1990

본 연구에서는 고밀도 광원 활용에 의한 유기금속화합물의 광분해 반응을 이용하여 AmBv 형광 전재료의 Hetero-epitaxy를 고찰하였다. 실제로 ArF Excimer laser(파장 193nm)에 의 하여 III족원으로 trlmethylgallium과 V족원으로 Ammonia의 2분자간 광분해 반응을 이용, (001)면 Sapphire 기판상에 증착시켰다. 생성되는 성막상태는 주사식 전자현미경, X-ray 회절 및 전자선 회절법 (RED)에 의하여 평가하였다. Laser광려기 유무에 따라 결정병합 상태 및 결정형태에 현저한 차이를 관찰할 수 있었으며, 특히 결정격자의 방위성에 큰 영향을 주고 있음이 주목되었다. 광원 조사방법은 수직조사에 의한 기판면 여기보다는 수평조사에 의 한 기상 반응물 여기가 더 효과적 이였다. Laser 광여기에 의한 성막층의 격자형성은 다음 과 같은 2가지 Model중 하나로 설명 할 수 있었다. (001)면 Sapphire//wurzite형 GaN의 (001) 면 또는 (001)면 Sapphire//wurzite형 GaN인의 (001) 면 -t Twinned Zincblende형의 GaN(111)면

• 한국군사과학기술학회지
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• 제15권6호
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• pp.812-819
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• 2012

Interference and jamming are becoming increasing concern to a radar system nowdays. AESA(Active Electronically Steered Array) antennas and adaptive beamforming(ABF), in which antenna beam patterns can be modified to reject the interference, offer a potential solution to overcome the problems encountered. In this paper, we've developed a planar active phased array radar system, in which ABF, target detection and tracking algorithm operate in real-time. For the high output power and the low noise figure of the antenna, we've designed the S-band TRMs based on GaN HEMT. For real-time processing, we've used wavelenth division multiplexing technique on fiber optic communication which enables rapid data communication between the antenna and the signal processor. Also, we've implemented the HW and SW architecture of Real-time Signal Processor(RSP) for adaptive beamforming that uses SMI(Sample Matrix Inversion) technique based on MVDR(Minimum Variance Distortionless Response). The performance of this radar system has been verified by near-field and far-field tests.

• 한국재료학회지
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• 제18권10호
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• pp.535-541
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• 2008

Growth behavior of InGaN/GaN self-assembled quantum dots (QDs) was investigated with respect to different growth parameters in low pressure metalorganic chemical vapor deposition. Locally formed examples of three dimensional InGaN islands were confirmed from the surface observation image with increasing indium source ratio and growth time. The InGaN/GaN QDs were formed in Stranski-Krastanow (SK) growth mode by the continuous supply of metalorganic (MO) sources, whereas they were formed in the Volmer-Weber (V-W) growth mode by the periodic interruption of the MO sources. High density InGaN QDs with $1{\sim}2nm$ height and $40{\sim}50nm$ diameter were formed by the S-K growth mode. Dome shape InGaN dots with $200{\sim}400nm$ diameter were formed by the V-W growth mode. InN content in InGaN QDs was estimated to be reduced with the increase of growth temperature. A strong peak between 420-460 nm (2.96-2.70 eV) was observed for the InGaN QDs grown by S-K growth mode in photoluminescence spectrum together with the GaN buffer layer peak at 362.2 nm (3.41 eV).

• 전력전자학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.325-333
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• 2021

A 3 kW grid-tied PV inverter with Gallium nitride high-electron mobility transistor (GaN HEMT) for domestic commercialization was developed using boost converter and full-bridge inverter with LCL filter topology. Recently, many GaN HEMTs are manufactured as surface mount packages because of their lower parasitic inductance characteristic than standard TO (transistor outline) packages. A surface mount packaged GaN HEMT releases heat through either top or bottom cooling method. IGOT60R070D1 is selected as a key power semiconductor because it has a top cooling method and fairly low thermal resistances from junction to ambient. Its characteristics allow the design of a 3 kW inverter without forced convection, thereby providing great advantages in terms of easy maintenance and high reliability. 1EDF5673K is selected as a gate driver because its driving current and negative voltage output characteristics are highly optimized for IGOT60R070D1. An LCL filter with passive damping resistor is applied to attenuate the switching frequency harmonics to the grid-tied operation. The designed LCL filter parameters are validated with PSIM simulation. A prototype of 3 kW PV inverter with GaN HEMT is constructed to verify the performance of the power conversion system. It achieved high power density of 614 W/L and peak power efficiency of 99% for the boost converter and inverter.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권11호
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• pp.857-867
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• 2018

현재 레이다의 발전 형태는 기존의 능동위상배열에서 디지털형 위상배열로 진화하고 있다. 디지털형 위상배열은 수신빔을 자유롭게 구성할 수 있는 장점이 있다. 이를 가능하게 하려면 각각의 복사소자별 수신신호가 디지털화되어야 한다. 본 논문에서는 이를 위한 디지털 송수신모듈을 설계 및 제작하고 시험결과를 제시하여 가능성을 확인하고자 한다. 디지털 송수신모듈은 4개의 송수신 채널을 포함한 쿼드팩 형태로 구성하였다. 고출력 송신을 위해 각 채널별로 GaN 소재의 고출력증폭소자(HPA)를 사용하였으며, 송신파형 발생과 수신신호 디지털변환을 위해 송수신 집적소자를 적용한 디지털 회로를 적용하였다. 제작한 결과, 각 채널별로 송신출력은 350 W 이상, 수신이득은 47 dB, 수신잡음지수 2 dB 이하를 만족하였다. 또한 모듈 내에서 최종 광신호로 변환된 수신출력을 저장하고, 분석하여 수신 특성을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.425-430
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• 2019

본 논문에서는 게이트 길이가 $0.25{\mu}m$인 GaN HEMT 기술을 사용하여 개발된 X-대역 전력 증폭기의 특성을 기술한다. 개발된 X-대역 전력 증폭기는 9~10 GHz의 대역에서 22.7 dB 이상의 소신호 이득과 43.02 dBm(20.04 W) 이상의 포화 출력 전력을 가진다. 최대 포화 출력 전력은 9.5 GHz에서 43.84 dBm (24.21 W)이였다. 전력 부가 효율은 41.0~51.24%의 특성을 얻었으며 칩의 크기는 $3.7mm{\times}2.3mm$이다. 출력 전력 밀도는 $2.84W/mm^2$를 나타내었다. 개발된 GaN 전력 증폭기는 다양한 X-대역 레이더 응용에 적용 가능할 것으로 예상된다.

• 전자통신동향분석
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• 제36권3호
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• pp.53-64
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• 2021

As the 5G service market is expected to grow rapidly, the development of high-power, high-efficiency power amplifiers for the 5G communication infrastructure is indispensable. Gallium nitride (GaN) is attracting great interest as a key device in power devices and integrated circuits due to its wide bandgap, high carrier concentration, high electron mobility, and high-power saturation characteristics. In this study, we investigate the technology trends of Ka-band GaN radio frequency (RF) power devices and integrated circuits for operation in the millimeter-wave band of recent 5G mobile communication services. We review the characteristics of GaN RF high electron mobility transistor (HEMT) devices to implement power amplifiers operating at frequencies around 28 GHz and compare the technology of foreign companies with the device characteristics currently developed by the Electronics and Telecommunication Research Institute (ETRI). In addition, the characteristics of Ka-band GaN monolithic microwave integrated circuit (MMIC) power amplifiers manufactured using various GaN HEMT device technologies are reviewed by comparing characteristics such as frequency band, output power, and output power density of integrated circuits. In addition, by comparing the performance of the power amplifier developed by ETRI, the current status and future direction of domestic GaN power devices and integrated circuit technology will be discussed.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.537-544
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• 2022

본 논문은 최근 전자전, 레이더, 기지국 및 위성통신분야에서 각광받고 있는 GaN HEMT(Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor) die를 이용한 고출력증폭기의 제작에 사용되는 본드 와이어의 용융단선 현상과 원인을 분석하였다. 고출력증폭기의 주요 성능인 최대 출력전력을 얻기 위해서는 최적의 임피던스 정합이 필요하고 정격전류뿐만 아니라 과도전류에 대한 발열을 고려하여 본드 와이어 소재에 부합하는 직경과 가닥수가 정해져야 한다. 특히, GaN과 같이 에너지 밴드 갭이 넓은 화합물반도체는 설계효율이 낮거나 방열이 부족하면 열 저항 증가로 인해 본드 와이어의 용융단선을 촉발하는 현상을 확인하였다. 본 자료는 발열조건에 대한 모의시험을 수행하고, IR현미경 측정을 통한 검증으로 GaN소자를 이용한 응용분야에 참고자료로 활용이 기대된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.553-559
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• 2022

본 논문에서는 cascode GaN FET의 하프 브릿지 구성에서 오실레이션 억제를 위한 RC 스너버 회로 설계 기술을 분석한다. 대표적인 WBG 소자인 cascode GaN FET는 우수한 고속 스위칭 특성이 우수하다. 다만, 이러한 고속 스위칭 특성으로 인하여 false turn-off 문제가 야기되며, 이를 억제하기 위해 RC 스너버 회로가 필수적이다. 따라서, 일반적으로 많이 사용되는 실험 기반의 선정 기법과 근궤적법을 이용한 분석 기법을 비교한다. 일반적인 방법의 경우 실험적 경험을 바탕으로 오실레이션 억제 성능이 만족될 때까지 지속적인 회로 변경이 필요하다. 하지만, 근궤적 기법의 경우 비진동 R-C 맵을 기반으로 초기값을 설정 할 수 있다. 이러한 설계 기술에 따른 성능을 비교하기 위해 모의실험과 실제 더블 펄스 회로 구성을 통한 실험을 진행하였다.