• 전자통신동향분석
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• 제15권6호통권66호
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• pp.113-117
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• 2000

본 고에서는 MHEMT(Metamorphic InAlAs/InGaAs HEMT) 구조의 특성, MHEMT 소자특성, MHEMT MMIC 결과와 향후의 기술동향을 논의한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권9호
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• pp.25-30
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• 2004

본 논문에서는 0.1㎛ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 100 GHz 대역의 MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) 증폭기를 설계 및 제작하였다. MIMIC 증폭기의 제작을 위해 Metamorphic HEMT(MHEMT)를 설계 및 제작하였으며, 제작된 MHEMT의 드레인 전류 밀도는 640 mA/mm 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 653 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 fT는 173 GHz, fmax는 271 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 100 GHz MIMIC 증폭기의 개발을 위해 MHEMT의 소신호 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 증폭기를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었으며, 100 GHz MIMIC 증폭기의 측정결과, 100 GHz에서 10.1 dB 및 97.8 Gllz에서 12.74 dB의 양호한 S21 이득 특성을 나타내었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.116-120
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• 2012

본 논문에서는 밀리미터파 응용에 사용 가능한 우수한 성능의 50 nm InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT를 구현하였다. 게이트 길이가 50 nm이며 단위 게이트 폭이 30 ${\mu}m$인 2개의 게이트를 가지고 있는 MHEMT의 측정결과, 740 mA/mm의 드레인 포화 전류밀도와 1.02 S/mm의 상호전달 전도도를 얻었으며 전류이득차단주파수와 최대공진주파수는 각각 430 GHz와 406 GHz의 특성을 나타내었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.345-355
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• 2011

GaAs나 InP 기반의 high electron mobility transistor (HEMT) 소자들은 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 우수한 저잡음 특성을 가지고 있다. GaAs 기판 위에 점진적으로 성장된 메타몰픽(Metamorphic) HEMTs (MHEMTs)는 InP 기판 위에 성정한 HEMT에 비해 비용 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 MHEMT의 DC/RF 소신호 특성을 예측하기 위하여 InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMT 소자들의 DC/RF 소신호 주파수 특성을 시뮬레이션하였다. 2차원 소자 시뮬레이터의 hydrodynamic 전송 모델을 사용하여 $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ 이종접합 구조를 갖는 제작된 0.1-${\mu}m$ ${\Gamma}$-게이트 MHEMT 소자에 대하여 파라미터 보정 작업을 수행한 후, MHEMT 소자들에 대해 DC 특성 및 RF 소신호 주파수 특성을 시뮬레이션하고 실험 데이터와 비교 분석하였다. 또한, 게이트 리세스 구조에 따른 MHEMT 소자들의 DC/RF 특성을 시뮬레이션하고 비교 분석하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.217-221
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• 2011

GaAs 나 InP 기반의 HEMT(High Electron Mobility Transistor)들은 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 우수한 저잡음 특성을 가지고 있다. GaAs 기반 MHEMT(Metamorphic HEMT)는 InP 기반의 HEMT에 비해 비용 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 마이크로파 및 밀리미터파 응용 시스템에 필수적인 MHEMT의 RF 특성을 예측 평가하기 위하여 MHEMT의 RF 소신호 특성 회로를 시뮬레이션하고 분석하였다. 본 논문에서의 시뮬레이션을 통한 RF 소신호 주파수 분석은 MHEMT를 이용한 밀리미터파 응용 시스템 설계에 도움을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권1호
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• pp.63-73
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• 2011

Metamorphic HEMTs (MHEMTs) have emerged as excellent challenges for the design and fabrication of high-speed HEMTs for millimeter-wave applications. Some of improvements result from improved mobility and larger conduction band discontinuity in the channel, leading to more efficient modulation doping, better confinement, and better device performance compared with conventional pseudomorphic HEMTs (PHEMTs). For the optimized device design and development, we have performed the calibration on the DC characteristics of our fabricated 0.1 ${\mu}m$ ${\Gamma}$-gate MHEMT device having the modulation-doped $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}$As heterostructure on the GaAs wafer using the hydrodynamic transport model of a commercial 2D ISE-DESSIS device simulator. The well-calibrated device simulation shows very good agreement with the DC characteristic of the 0.1 ${\mu}m$ ${\Gamma}$-gate MHEMT device. We expect that our calibration result can help design over-100-GHz MHEMT devices for better device performance.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권12호
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• pp.7-12
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• 2004

본 논문에서는 0.1 $\mum$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 DC~45 GHz 대역의 광대역 MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) 분산 증폭기를 설계 및 제작하였다. MIMIC 증폭기의 제작을 위해 Metamorphic HEMT(MHEMT)를 설계 및 제작하였으며, 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 442 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 409 mS/mm를 얻었다. RF 특성으로 fT는 140 GHz fmax는 447 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 광대역 MIMIC 분산 증폭기의 설계를 위해 MHEMT의 소신호 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 분산 증폭기를 설계하였다. 설계된 분산 증폭기는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용하여 제작하였으며, MIMIC 분산 증폭기의 측정결과, DC ~ 45 GHz대역에서 6 dB 이상의 S21 이득을 얻었으며, 입력반사 계수는 45 GHz에서 -10 dB, 출력반사계수는 -7 dB의 특성을 나타내었다. 제작된 분산 증폭기의 칩 크기는 2.0 mm$\times$l.2 mm다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.48-53
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• 2008

본 논문에서는 100 nm InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT (high electron mobility transistor)를 이용하여 94 GHz 대역 응용에 적용 가능한 MMIC (millimeter-wave monolithic integrated circuit) 저잡음 증폭기를 구현하였다. 94 GHz MMIC 저잡음 증폭기 구현을 위하여 제작된 $100nm\times60{\mu}m$ MHEMT의 측정결과, 655 mA/mm의 드레인 전류 밀도, 720 mS/mm의 최대전달컨덕턴스를 얻었으며, RF 특성으로 전류이득차단주파수는 195 GHz, 최대공진주파수는 305 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 구축된 MHEMT와 CPW 라이브러리를 이용하여 구현된 MMIC 저잡음 증폭기의 측정결과, 94 GHz에서 $S_{21}$ 이득은 14.8 dB, 잡음지수는 4.6 dB의 우수한 특성을 얻었다. 전체 칩의 크기는 $1.8mm\times1.48mm$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권12호
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• pp.41-46
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• 2008

본 논문에서는 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT기술을 기반으로 하여 D-Band(110 - 140 GHz) 대역에서 동작하는 MMIC 2단 구동 증폭기를 제작하였다. 제작된 구동 증폭기는 밀리미터파 대역인 110 GHz에서 10 dB 이상의 우수한 $S_{21}$ 이득 특성을 보였으며, 이때 반사 특성 또한 $S_{11}$ -3.5 dB와 $S_{22}$ -6.5 dB로 양호한 특성을 얻었다. 이러한 높은 성능의 MMIC 구동증폭기의 특성은 주로 MHEMT 성능에 기인한다. 본 논문에서 적용한 $0.1{\mu}m$ MHEMT는 760 mS/mm의 전달컨덕턴스 특성과 195 GHz의 차단주파수 391 GHz의 최대공진 주파수 특성을 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권11호
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• pp.1-8
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• 2011

트랜지스터의 최대 출력 성능을 제한하는 요소 중 가장 중요한 하나가 항복 전압이다. GaAs 기판 위에 점진적으로 성장된 메타몰픽(Metamorphic) InAlAs/InGaAs HEMTs(MHEMT)는 InP 기판 위에 성정한 HEMT에 비해 비용 측면에서 특히 장점을 가지고 있다. 그러나 GaAs 나 InP 기반의 HEMT 소자들은 모두 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 저잡음 특성에 비해 낮은 항복전압으로 인해 파워 소자로서는 중간출력 정도의 소자로서만 사용 가능하다. 이러한 HEMT 소자의 항복 전압을 개선하기 위하여 본 논문에서는 InAlAs/$In_xGa_{1-x}As$/GaAs MHEMT 소자들의 항복 특성을 시뮬레이션하고 분석하였다. 2차원 소자 시뮬레이터의 hydrodynamic 전송 모델을 사용하여 $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ 이종접합 구조를 갖는 제작된 0.1-${\mu}m$ ${\Gamma}$-gate MHEMT 소자에 대하여 파라미터 보정 작업을 수행한 후 항복 특성에 영향을 주는 요소들을 분석하였다. 깊은 준위 트랩 효과를 고려한 충돌 이온화 및 게이트 전계를 분석하였고, 인듐(In) 몰 성분 변화에 따른 $In_xGa_{1-x}As$ 채널에서의 항복 특성 예측을 위한 충돌 이온화 계수를 경험적으로 제안 적용하였다.