• 한국진공학회지
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• 제11권1호
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• pp.50-58
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• 2002

Si 기판 위에 GaN의 성장은 Si이 사파이어보다 값이 저렴하고, 기존의 Si의 직접회로 공정에 GaN를 쉽게 접목시킬 수 있는 측면에서 다양한 장점이 있다. 그러나, Si은 GaN와의 격자상수와 열팽창계수의 차이가 사파이어보다 크며, 이로 인해 격자부정합에 의한 여러 결함을 발생시킨다. 따라서, Si 기판 위에 고품질의 GaN를 얻기 위해서는 AlN과 같은 완충층을 사용하여 격자부정합에 의한 결함을 줄여야 한다. 본 연구에서는 Si (111) 기판 위에 MOCVD, 스퍼터링과 MOMBE의 3가지 방법으로 결정성이 다른 3가지 유형의 AlN 완충층을 얻은 후, MOCVD법으로 GaN를 증착시켜 각각의 성장특성을 비교하였다. AlN 완충층과 GaN의 격자결합, 완충층의 표면 거칠기가 격자결함에 미치는 영향, 결정성, 성장방향, 결함(공공, 적층결함, 전위) 등을 TEM, XRD를 이용해 비교 분석하였다. AlN완충층의 결정성은 GaN의 성장에 있어 매우 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 초기 성장과정에서 MOCVD과 MOMBE 법으로 성장시킨 AlN 완충층은 GaN 초기 성장에서 out-of-plane의 성장방향이 틀어지는 것을 감소시켜 주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.65-66
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• 2009

This paper describes a procedure developed to fabricate negative photo resist SUMS to a semi-insulating (SI)-GaAs-based substrate. SU-8 is attractive for micromachine multi-layer circuit fabrication, because it is photo-polymerizable resin, leading to safe, and economical processing. This work demonstrates SUMS photo resist can be used for RFIC/MMIC application.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1-7
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• 1997

The goals of the present study lie in presenting the direction of researches and developments for GaAs based solar cells, as well as in taking a step toward the establishment of GaAs MOCVD technologies. On the other hand, the GaAs on Si substrates has been recognized as a lightweight alternative to pure GaAs substrate for space application, because its density is less than the 7alf of GaAs or Ge. So, GaAs/Si has twofold weight advantage to GaAs monolithic cell. It was concluded that the development the development of MOCVD technologies should be ahead of GaAs solar cells.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.23-27
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• 2009

실리콘 기판 상에 MBE (molecular beam epitaxy)로 형성된 GaSb 기반 p-channel HEMT 소자를 제작하기 위하여 오믹 접촉 형성 공정과 식각 공정을 연구하였다. 먼저 각 소자의 절연을 위한 메사 식각 공정 연구를 수행하였으며, HF기반의 습식 식각 공정과 ICP(inductively coupled plasma)를 이용한 건식 식각 공정이 모두 사용되었다. 이와 함께 소스/드레인 영역 형성을 위한 오믹 접촉 형성 공정에 관한 연구를 진행하였으며 Ge/Au/Ni/Au 금속층 및 $300^{\circ}C$ 60초 RTA공정을 통해 $0.683\;{\Omega}mm$의 접촉 저항을 얻을 수 있었다. 더불어 HEMT 소자의 게이트 형성을 위한 게이트 리세스 공정을 AZ300 현상액과 citric산 기반의 습식 식각을 이용하여 연구하였으며, citric산의 경우 소자 구조에서 캡으로 사용된 GaSb와 베리어로 사용된 AlGaSb사이에서 높은 식각 선택비를 보였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제8권3호
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• pp.129-133
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• 2008

An integrated passive device(IPD) technology by semi-insulating(SI)-GaAs-based fabrication has been developed to meet the ever increasing needs of size and cost reduction in wireless applications. This technology includes reliable NiCr thin film resistor, thick plated Cu/Au metal process to reduce resistive loss, high breakdown voltage metal-insulator-metal(MIM) capacitor due to a thinner dielectric thickness, lowest parasitic effect by multi air-bridged metal layers, air-bridges for inductor underpass and capacitor pick-up, and low chip cost by only 6 process layers. This paper presents the Wilkinson power divider with excellent performance for digital cellular system(DCS). The insertion loss of this power divider is - 0.43 dB and the port isolation greater than - 22 dB over the entire band. Return loss in input and output ports are - 23.4 dB and - 25.4 dB, respectively. The Wilkinson power divider based on SI-GaAs substrates is designed within die size of $1.42\;mm^2$.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.272-278
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• 2007

본 논문에서는 최근 고출력 및 고온 분야의 반도체 분야에 널리 이용되고 있는 AlGaN/GaN 고 전자 이동도 트랜지스터 (High Electron Mobility Transistor, HEMT) 에 대해 DC (direct current) 특성과 열 특성을 기판을 달리하며 시뮬레이션을 수행하였다. 일반적으로 HEMT 소자의 전자 이동도 및 열전도 특성은 기판의 영향이 그 특성을 크게 좌우한다. 이러한 문제점으로 인해 GaN 기반의 HEMT 소자의 기판에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서, 일반적인 Drift-Diffusion 모델과 열 모델을 이용하여 Si, sapphire, SiC (silicon carbide)으로 각각 기판을 변화시키며 시뮬레이션을 하였다. 열 모델 시뮬레이션은 온도를 각각 300, 400, 500K로 변화시키며 그 결과를 비교, 해석 하였다. 전류-전압 (I-V) 특성을 T= 300 K, $V_{GS}$=1 V의 조건에서 시뮬레이션 한 결과, 드레인 포화전류 ($I_{D,max}$)의 값과 sapphire 기판은 189 mA/mm, SiC 기판은 293 mA/mm, Si 기판은 258 mA/mm 를 나타내었다. 또한 T= 500 K에서 최대 전달컨덕턴스($G_{m,max}$)는 각각 38, 50, 31 mS/mm 를 나타내었다.

• 한국진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.127-132
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• 2009

Sb에 기초한 응력 초격자 적외선검출소자의 구성 물질인 도핑하지 않은 기판 GaSb 결정과 GaSb/SI-GaAs 박막에 잔존하고 있는 진성결함 (intrinsic defect)을 비교 조사하였다. 상온 근처 (250 K)까지 광여기 발광 (PL)을 보이는 GaSb 결정에서의 발광 에너지의 온도의존성으로부터, 밴드갭 에너지에 관한 경험식인 Varshni 함수의 파라미터 ($E_o$, $\alpha$, $\beta$)를 결정하였다. GaAs 기판 위에 성장된 이종 GaSb 박막에서는 GaSb 주요 진성결함으로 알려져 있는 29 meV의 이온화 에너지를 가지는 위치반전 (antisite) Ga ([$Ga_{Sb}$]) 결함과 함께 위치반전 Sb ([$Sb_{Ga}$])와의 복합결함 ([$Ga_{Sb}-Sb_{Ga}$])과 관련된 것으로 분석된 732/711 meV의 한 쌍의 깊은준위 (deep level)가 관측되었다. PL의 온도 및 여기출력 의존성을 분석하여, Sb-rich상태에서 성장된 GaSb 박막에서는 잉여 Sb의 자발확산 (self-diffusion)에 의하여 치환된 위치전도 [$Ga_{Sb}$] 및 [$Sb_{Ga}$]가 결합하여 [$Ga_{Sb}-Sb_{Ga}$]의 깊은준위를 형성하는 것으로 해석되었다.

• 전자통신동향분석
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• 제32권6호
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• pp.8-16
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• 2017

In this paper, we review studies attempting to triumph over the limitation of Si-based semiconductor technologies through a heterogeneous integration of high mobility compound semiconductors on a Si substrate, and the co-integration of electronic and/or optical devices. Many studies have been conducted on the heterogeneous integration of various materials to overcome the Si semiconductor performance and obtain multi-purpose functional devices. On the other hand, many research groups have invented device fusion technologies of electrical and optical devices on a Si substrate. They have co-integrated Si-based CMOS and InGaAs-based optical devices, and Ge-based electrical and optical devices. In addition, chip and wafer bonding techniques through TSV and TOV have been introduced for the co-integration of electrical and optical devices. Such intensive studies will continue to overcome the device-scaling limitation and short-channel effects of a MOS transistor that Si devices have faced using a heterogeneous integration of Si and a high mobility compound semiconductor on the same chip and/or wafer.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권1호
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• pp.32-35
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• 2013

In this paper, a manufacturing process was developed for fabricating high-quality AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMTs) on silicon carbide (SiC) substrates. Various conditions and processing methods regarding the ohmic contact and pre-metal-deposition $BCl_3$ etching processes were evaluated in terms of the device performance. In order to obtain a good ohmic contact performance, we tested a Ti/Al/Ta/Au ohmic contact metallization scheme under different rapid thermal annealing (RTA) temperature and time. A $BCl_3$-based reactive-ion etching (RIE) method was performed before the ohmic metallization, since this approach was shown to produce a better ohmic contact compared to the as-fabricated HEMTs. A HEMT with a 0.5 ${\mu}m$ gate length was fabricated using this novel manufacturing process, which exhibits a maximum drain current density of 720 mA/mm and a peak transconductance of 235 mS/mm. The X-band output power density was 6.4 W/mm with a 53% power added efficiency (PAE).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.297.2-297.2
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• 2014

Strong exciton-photon coupling in microcavities have generated an intense research effort since quasiparticles called exciton polaritons are produced and shows interesting phenomena. Most of studies have been done with GaAs based microcavities at cryogenic temperature. Recently, GaN material which has large exciton binding energy and oscillator strength has much attention because strong coupling between photon and exciton could be realized at room temperature. However, fabrication of high quality microcavity using GaN is challengeable due to the large mismatch between the lattice and the thermal expansion coefficient in GaN based distributed Bragg mirror. Here, we observed strong coupling regime of exciton-photon in GaN micro-rods which were grown by metalorganic vapour phase epitaxy (MOCVD) on Si substrate. Owing to the hexagonal cross-section of micro-rod, whispering gallery modes of photon are naturally formed and could be coupled with exciton in GaN. Using angle-resolved micro-photoluminescence measurement, exciton polariton dispersion curves were directly observed from GaN micro-rod. We expect room temperature exciton polariton condensation could be realized in high quality GaN micro-rod.