• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.33-37
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• 2014

본 논문에서는 AlGaN/GaN HFET의 누설전류 특성을 개선하고자 산화갈륨 희생층 공정을 이용한 새로운 패시베이션 공정을 제안하였다. 오믹 전극 형성시 고온 열처리 과정으로 인해 갈륨의 표면 손상이 불가피하다. 표면 손상을 방지하기 위해 보편적으로 선표면처리 공정을 사용하기도 하지만 이러한 방법만으로는 표면 손상을 완전히 없애기 어렵다. 본 연구에서 새롭게 제안된 산화갈륨 희생층을 이용한 공정 방법은 고온 열처리 후 손상된 표면에 $O_2$ 플라즈마 처리를 통해 산화갈륨층을 형성한 뒤, 염화수소를 이용하여 산화갈륨층을 식각한다. 우수한 상태의 표면 상태를 얻을 수 있었으며, 누설전류의 확연한 감소로 subthreshold slope이 개선되었을 뿐만 아니라 최대 드레인 전류 특성도 594 mA/mm에서 634 mA/mm로 증가하였다. 질화갈륨 희생층 공정의 효과를 분석하기 위해 X-선 광전자 분광법을 이용하여 질화갈륨의 표면 변화에 대해 살펴보았다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권1호
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• pp.83-88
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• 2002

HFET 소자의 선형성과 게이트-트레인 항복특성을 향상시키기 위해 부분채널 도핑된 Al/sub 0.25/Ga/sub 0.75/As/In/sub 0.25/Ga/sub 0.75/As/Al/sub 0.25/Ga/sub 0.75/As 이종접합 구조를 갖는 FET를 제안하였다. 제안된 HFET는 게이트 전극 아래로 도핑되지 않은 AlGaAs 진성공급층을 두어 -2OV 의 높은 항복전압을 얻었다. 또한 소자의 InGaAs 채널에 부분 도핑을 실시하여, 균일 채널 도핑을 실시한 경우보다 향상된 선형성을 유도하였고, 2차원 전산모사 견과와 제작 및 측정결과를 통해 선형성의 향상을 확인하였다. 본 실험에서 제안된 HFET소자는 DC측정 결과와 고주파측정 결과 모두에서 기존의 FET소자들에 비해 향상된 선형성을 나타내었다.

• 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.

• 한국재료학회지
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• 제13권12호
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• pp.769-774
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• 2003

In this paper, we report on the DC characteristics of the AlGaN/GaN HFETs using physical models on piezoelectric and thermal effects. Employing the models was found to be essential for a realistic prediction of the DC current-voltage characteristics of the AlGaN/GaN HFETs. Though use of the implementation of the physical models, peak drain current, transconductance, pinch-off voltage, and most importantly, the negative slope in the current were accurately predicted. The importance of the heat sink effect was demonstrated by the comparison of the DC characteristics of AlGaN/GaN HFETs fabricated from different substrates including sapphire, Si and SiC. Highest peak current was achieved from the device with SiC by an effective suppression of heat sink effect.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권8호
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• pp.13-19
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• 2001

분자선 결정 성장법을 이용하여 성장된 서로 다른 장벽층의 두께를 갖는 $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$ heterojunction field effect transistors (HFETs) 를 제작하여 그 특성을 비교, 관찰하였다. $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$층의 두께에 따른 특성의 비교로부터 최적의 2 차원 전자개스 (2 dimensional electron gas) 를 가질 수 있는 $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$/GaN HFET 소자 구조를 얻을 수 있었다. $L_g=0.6$ ${\mu}m$ 와 $W_g=34\;{\mu}m$ $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$/GaN (20 nm/2 mm) HFET에서 Imax ($V_{gs}=1\;V$) 와 $G_{m,maX}$는 각각 1.155 A/mm 및 250ms/${\mu}m$ 이었으며 $F_t=13$ GHz 와 $F_{max}=48$ GHz의 우수한 고주파 특성을 얻을 수 있었고 2 inch 기판상에서 제작된 소자들은 5% 이하의 매우 균일한 DC 특성을 나타내었다. 이와 더불어 게이트-드레인 간의 간격에 따른 소자의 특성을 관찰함으로서 소자의 항복전압과 고주파 특성과의 상관관계를 고찰하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.13-16
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• 2000

A quantum-wire field effect transistor(QW-FET) using asymmetric double InGaAs channel and Si-delta doped barrier has been fabricated. It exhibited good modulation and saturation characteristic in the range of ${\mu}\textrm{A}$ current level. For estimated channel width of 150nm QW-FET, maximum transconductance was about 400 mS/mm which is higher than a conventional heterostructure FET(HFET) with the same epi-structure.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.262-268
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• 2010

본 논문에서, 부성 저항 특성을 갖는 능동 커패시턴스 회로를 이용한 고출력 능동 가변 대역 통과 여파기는 동축형 유전체 공진기와 버랙터 다이오드를 사용하여 설계하였으며, 셀룰러 TX, RX 대역을 모두 가변할 수 있도록 설계하였다. 능동 커패시턴스 회로의 직렬 피드백 구조는 가변 대역 통과 여파기의 버랙터 다이오드로부터 생기는 손실을 보상함과 동시에 고출력 특성을 갖도록 하기 위해 $P_{1dB}$가 32 dBm인 GaAs HFET을 사용하였다. 버랙터 다이오드는 고선형 특성을 갖도록 하기 위해 back-to-back 구조를 사용하였다. 제작된 2단 능동 가변 대역 통과 여파기는 셀룰러 대역인 800 MHz에서 900 MHz를 가변하며, 각각 25 MHz 대역폭으로 TX 대역 836 MHz에서 0.48 dB 삽입 손실 특성을 나타냈으며, RX 대역 881.5 MHz에서 0.39 dB 삽입 손실 특성을 나타내었다. $P_{1dB}$특성은 TX 및 RX 대역에서 각각 19.5 dBm과 23 dBm을 얻었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권2호
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• pp.204-209
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• 2017

We have investigated a Mo/Au gate scheme for use in AlGaN/GaN-on-Si HFETs. AlGaN/GaN-on-Si HFETs were fabricated with Ni/Au or Mo/Au gates and their electrical characteristics were compared after thermal stress tests. While insignificant difference was observed in DC characteristics, the Mo/Au gate device exhibited lower on-resistance with superior pulsed characteristics in comparison with the Ni/Au gate device.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권2호
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• pp.221-225
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• 2016

This paper reports a new method to enable the normally-off operation of AlGaN/GaN heterojunction field-effect transistors (HFETs). A capacitor was connected to the gate input node of a normally-on AlGaN/GaN HFET with a Schottky gate where the Schottky gate acted as a clamping diode. The combination of the capacitor and Schottky gate functioned as a clamp circuit to downshift the input signal to enable the normally-off operation. The normally-off operation with a virtual threshold voltage of 5.3 V was successfully demonstrated with excellent dynamic switching characteristics.

• ETRI Journal
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• 제39권2호
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• pp.292-299
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• 2017

We propose pulse-mode dynamic $R_on$ measurement as a method for analyzing the effect of stress on large-scale high-power AlGaN/GaN HFETs. The measurements were carried out under the soft-switching condition (zero-voltage switching) and aimed to minimize the self-heating problem that exists with the conventional hard-switching measurement. The dynamic $R_on$ of the fabricated AlGaN/GaN MIS-HFETs was measured under different stabilization time conditions. To do so, the drain-gate bias is set to zero after applying the off-state stress. As the stabilization time increased from $ 0.1{\mu}s$ to 100 ms, the dynamic $R_on$ decreased from $160\Omega$ to $2\Omega$. This method will be useful in developing high-performance GaN power FETs suitable for use in high-efficiency converter/inverter topology design.