• Journal of Power Electronics
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• 제15권6호
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• pp.1489-1498
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• 2015

Gallium nitride (GaN)-based power switching devices, such as high-electron-mobility transistors (HEMT), provide significant performance improvements in terms of faster switching speed, zero reverse recovery, and lower on-state resistance compared with conventional silicon (Si) metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFET). These benefits of GaN HEMTs further lead to low loss, high switching frequency, and high power density converters. Through simulation and experimentation, this research thoroughly contributes to the understanding of performance characterization including the efficiency, loss distribution, and thermal behavior of a 160-W GaN-based synchronous boost converter under various output voltage, load current, and switching frequency operations, as compared with the state-of-the-art Si technology. Original suggestions on design considerations to optimize the GaN converter performance are also provided.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.5-5
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• 2010

Gallium Nitride(GaN)는 LED, Laser 등에 사용되는 광학적 특성뿐만 아니라 Wide Bandgap의 전기적 특성 또한 주목받고 있다. 본 논문은 600V급 GaN(Gallium Nitride) Power SIT(Static Induction Transistor)에 대해서 Design Parameter 변환에 따른 전기적 (Breakdown Voltgage, On-state Voltage Drop)특성과 열적 (Lattice Temperature Distribution)특성변화를 분석하여 소자가 갖는 구조적 손실을 최소화하였다. 또한, 기존 실리콘 기반 전력소자와 특성 비교를 통하여 GaN Power SIT의 우수성을 증명하였다. GaN Power SIT 소자 설계 및 최적화를 위해서 Silvaco사의 소자 시뮬레이터인 ATLAS를 사용하였다. 실험 결과 수 ${\mu}m$의 소자 두께만으로도 실리콘 전력소자에 비해 더 뛰어난 열 특성과 더 적은 전력소모를 갖는 600V급 GaN Power SIT 소자를 구현할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2002년도 제22회 학술발표회 초록집
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• pp.206-206
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• 2002

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1998년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.162-163
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• 1998

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1193-1200
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• 2008

본 논문은 질화갈륨 전력 소자를 이용한 이동통신 시스템용 전력증폭기 모듈에 대하여 기술하고 있다. 전치증폭단, 구동증폭단, 그리고 전력증폭단을 각각 설계, 제작하여 그 성능을 측정하고, 이를 바탕으로 통합 모듈을 설계하여 5Watt급 GaN 전력증폭기 모듈을 완성하였다. 하모닉 차단과 ACP를 개선하기 위하여 출력측에 결함접지구조를 삽입하였다. 개발된 질화갈륨 전력증폭기의 성능을 측정한 결과, 2.1GHz대역에서 58dB 이상의 이득, 37bBm 이상의 출력, 50dBc 이상의 하모닉 차단, 2-tone 입력시 35dBc 이상의 IMD3 특성, 그리고 35dBc 이상의 ACP 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권3호
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• pp.12-17
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• 2011

본 논문에서는 기존의 대면적 수평형 GaN (Gallium Nitride) LED (Light-emitting diode) 전극패턴이 갖는 전류의 집중현상 및 소자 내 발열문제를 최소화하고 전기적 광학적 특성의 향상을 위하여 팔각 핑거 타입의 전극패턴을 제안하였고, 범용적으로 사용되는 기본 전극패턴 및 그를 대칭적으로 개량한 전극패턴과의 특성을 비교 분석하였다. 상용 3차원 시뮬레이터 SpecLED/RATRO를 통한 시뮬레이션 결과, 본 연구에서 제안한 팔각 핑거 타입의 전극패턴을 갖는 LED 소자가 동일한 350 mA의 전류주입 하에서의 동작전압이 약 0.34 V 정도 감소되는 전기적 특성의 향상을 확인하였고, 광출력 또한 타 구조에 비하여 약 7.72 mW 정도 향상되는 광학적 특성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2002년도 제22회 학술발표회 초록집
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• pp.205-205
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• 2002

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 2014

본 총설은 질화 갈륨(GaN)을 이용한 광전기화학적 물분해 연구에 대해 정리하였다. GaN는 화학적으로 안정하고 에너지 띠간격 조절이 자유롭다는 장점으로 최근 물분해를 위한 새로운 광전극 물질로 연구되고 있다. 다른 화합물 반도체 물질은 강산 혹은 강염기 전해액에 의해 쉽게 부식되기 때문에 광산화전극(photoanode)으로는 사용이 어려운 반면, n형 GaN는 뛰어난 안정성 덕분에 산화 분위기의 산소 발생 전극으로도 활용이 가능하다. 또한, 최근에는 p형 GaN을 환원전극으로 이용한 광전극에 대한 연구도 보고되었다. GaN 물질이 실제 응용되기 위해 필요한 과제들에 대해 다루었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.209-212
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• 2018

본 논문에서는 P(VDF-TrFE)유기물 강유전체 기반 metal-ferroelectric-metal (MFM) capacitor 와 차세대 반도체 물질인 질화갈륨 반도체를 활용한 네거티브 커패시턴스 전계효과 트랜지스터를 제작 및 분석 하였다. 27 nm의 두께의 P(VDF-TrFE) MFM 커패시터의 분극지수는 4 MV/cm에서 $6{\mu}C/cm^2$ 값을 나타내었으며 약 65 ~ 95 pF의 커패시턴스 값을 나타내었다. 강유전체의 커패시턴스와 전계효과 트랜지스터의 커패시턴스 매칭을 분석하기 위해 제작된 P(VDF-TrFE) MFM 커패시터는 GaN 전계효과 트랜지스터의 게이트 전극에 집적화 되었으며 집적화되기 전 104 mV/dec 의 문턱전압 이하 기울기에서 82 mV/dec 값으로 개선된 효과를 보였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권6호
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• pp.1763-1768
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• 2016

This paper presents the electrical characteristics of the gallium nitride (GaN) current aperture vertical electron transistor (CAVET) by using two-dimensional (2-D) technology computer-aided design (TCAD) simulations. The CAVETs are considered as the alternative device due to their high breakdown voltage and high integration density in the high-power applications. The optimized design for the CAVET focused on the electrical performances according to the different gate-source length ($L_{GS}$) and aperture length ($L_{AP}$). We analyze DC and RF parameters inducing on-state current ($I_{on}$), threshold voltage ($V_t$), breakdown voltage ($V_B$), transconductance ($g_m$), gate capacitance ($C_{gg}$), cut-off frequency ($f_T$), and maximum oscillation frequency ($f_{max}$).