• 제목/요약/키워드: cut-off frequency ($f_T$)

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InAlGaAs/InGaAs HBT의 Monte carlo 해석 (Monte carlo analysis of InAlGaAs/InGaAs HBT)

  • 황성범;김용규;송정근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.405-408
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    • 1998
  • Due to the large conduction band discontinuity between emitter base, OmGaAs HBT has an advantge to enable the hot electrons to inject into the base. In this paper, InAlGaAs/InGaAs HBT with the various emitter junction gradings and the modified collectors are simulated and analyzed by HMC(hybrid monte carlo) simulator in order to find a optimal structure for the shortest transit time. A minium base transit time (.tau.$_{b}$ ) of 0.21 ps was obtained for HBT with the grading layer, which is parabolically graded from x=1.0 to x=0.5. The minimum collector transit time (.tau.$_{c}$ ) of 0.31ps was found when the collector was modified by inserting p$^{[-10]}$ and p$^{+}$ layers. Thus HBT in combination with the emitter grading and the modified collector layer showed the cut-off frequency (f$_{T}$) of 183GHz.z.z.

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Hot Carrier 현상에 의한 Bulk DTMOS의 RF성능 저하 (The RF performance degradation in Bulk DTMOS due to Hot Carrier effect)

  • 박장우;이병진;유종근;박종태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.9-14
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    • 2005
  • 본 논문에서는bulk dynamic threshold voltage MOSFET(B-DTMOS)와 bulk MOSFET(B-MOS)에서 hot carrier 현상으로 인한 RF 성능 저하를 비교하였다. Normal 및 moderate 모드에서 B-DTMOS의 차단주파수 및 최소잡음지수의 열화가 B-MOS 소자 보다 심하지 않음을 알 수 있었다. 실험 견과로부터 hot carrier에 의한 RF 성능 저하가 DC 특성 열화 보다 심함을 알 수 있었다. 그리고 처음으로 hot carrier 현상으로 인한 B-DTMOS 소자의 RF 전력 특성 저하를 측정하였다.

고상원 분자선 단결정 성장법을 이용한 다결정 실리콘 에미터, 자기정렬 실리콘 게르마늄 이종접합 쌍극자 트랜지스터 (Polysilicon-emitter, self-aligned SiGe base HBT using solid source molecular beam epitaxy)

  • 이수민;염병렬;조덕호;한태현;이성현;강진영;강상원
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권2호
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    • pp.66-72
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    • 1995
  • Using the Si/SiGe layer grown by solid source molecular beam epitaxy(SSMBE) on the LOCOS-patterned wafers, an emitter-base self-aligned hterojunction biplar transistor(HBT) with the polysilicon-emitter and the silicon germanium(SiGe) base has been fabricated. Trech isolation process, planarization process using a chemical-mechanical poliching, and the selectively implanted collector(SIC) process were performed. A titanium disilicide (TiSi$_{2}$), as a base electrode, was used to reduce an extrinsic base resistance. To prevent the strain relaxation of the SiGe epitaxial layer, low temperature (820${^\circ}C$) annealing process was applied for the emitter-base junction formation and the dopant activation in the arsenic-implanted polysilicon. For the self-aligned Si/SiGe HBT of 0.9${\times}3.8{\mu}m^{2}$ emitter size, a cut-off requency (f$_{T}$) of 17GHz, a maximum oscillation frequency (f$_{max}$) of 10GHz, a current gian (h$_{FE}$) of 140, and an emitter-collector breakdown voltage (BV$_{CEO}$) of 3.2V have been typically achieved.

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딥러닝 기반 지반운동을 위한 하이패스 필터 주파수 결정 기법 (Determination of High-pass Filter Frequency with Deep Learning for Ground Motion)

  • 이진구;서정범;전성진
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.183-191
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    • 2024
  • Accurate seismic vulnerability assessment requires high quality and large amounts of ground motion data. Ground motion data generated from time series contains not only the seismic waves but also the background noise. Therefore, it is crucial to determine the high-pass cut-off frequency to reduce the background noise. Traditional methods for determining the high-pass filter frequency are based on human inspection, such as comparing the noise and the signal Fourier Amplitude Spectrum (FAS), f2 trend line fitting, and inspection of the displacement curve after filtering. However, these methods are subject to human error and unsuitable for automating the process. This study used a deep learning approach to determine the high-pass filter frequency. We used the Mel-spectrogram for feature extraction and mixup technique to overcome the lack of data. We selected convolutional neural network (CNN) models such as ResNet, DenseNet, and EfficientNet for transfer learning. Additionally, we chose ViT and DeiT for transformer-based models. The results showed that ResNet had the highest performance with R2 (the coefficient of determination) at 0.977 and the lowest mean absolute error (MAE) and RMSE (root mean square error) at 0.006 and 0.074, respectively. When applied to a seismic event and compared to the traditional methods, the determination of the high-pass filter frequency through the deep learning method showed a difference of 0.1 Hz, which demonstrates that it can be used as a replacement for traditional methods. We anticipate that this study will pave the way for automating ground motion processing, which could be applied to the system to handle large amounts of data efficiently.

Metamorphic HEMT를 이용한 100GHz MIMIC 증폭기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 100 GHz MIMIC Amplifier Using Metamorphic HEMT)

  • 안단;이복형;임병옥;이문교;백용현;채연식;박형무;이진구
    • 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.

기존의 MHEMT와 InP 합성 채널 MHEMT의 소자의 항복 특성 분석 및 비교 연구 (Study of Composite channel Structure of Metamorphic HEMT for the Improved Device Characteristics)

  • 최석규;백용현;한민;방석호;윤진섭;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권12호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • 본 논문에서 기존에 사용하고 있는 metamorphic high electron transistor (MHEMT)의 채널에 InP를 추가하여 제작 하였다. InP는 In0.53Ga0.47As와 비교하여 낮은 충돌 이온화 계수를 가지고 있다. 그런 특성을 MHEMT의 문제점 중의 하나인 낮은 항복전압의 개선에 이용하였다. 우리는 기존의 MHEMT와 InP 합성 채널 MHEMT의 항복 특성과 주파수 특성을 비교 하였다. 본 논문에서 InP 합성 채널 MHEMT의 on-state와 off-state 항복전압이 각각 2.4와 5.7 V가 측정 되었고 또한 cut-off 주파수와 maximum oscillation 주파수는 각각 160 GHz와 230 GHz가 측정 되었다. 위의 결과는 InP 합성 채널 MHEMT가 밀리미터파 대역의 전력용 소자에 이용되는데 큰 장점을 갖는 소자임을 알 수 있다.

mm-wave용 전력 PHEMT제작 및 특성 연구 (Studies on the Fabrication and Characteristics of PHEMT for mm-wave)

  • 이성대;채연식;윤관기;이응호;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권6호
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    • pp.383-389
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    • 2001
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 응용 가능한 AIGaAs/InGaAs PHEMT를 제작하고 특성을 분석하였다. 제작에 사용된 PHEMT 웨이퍼는 ATLAS 시뮬레이터를 이용하여 DC 및 RF 특성을 최적화 하였다. 게이트 길이가 0.35 ㎛이고 서로 다른 게이트 폭과 게이트 핑거 수를 갖는 PHEMT를 전자빔 노광장치를 이용하여 제작하였다. 제작된 소자의 게이트 길이와 핑거수에 따른 RF 특성변화를 측정 분석하였다. 게이트 핑거 수가 2개인 PHEMT의 DC 특성으로 1.2 V의 무릎 전압, -1.5 V의 핀치-오프 전압, 275 ㎃/㎜의 드레인 전류 밀도 및 260.17 ㎳/㎜의 최대 전달컨덕턴스를 얻었다. 또한 RF 특성으로 35 ㎓에서 3.6 ㏈의 S/sub 21/ 이득, 11.15 ㏈의 MAG와 약 45 ㎓의 전류 이득 차단 주파수 그리고 약 100 ㎓의 최대 공진주파수를 얻었다.

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고이득 및 광대역 특성의 밀리미터파 MHEMT Cascode 증폭기 (High Gain and Broadband Millimeter-wave MHEMT Cascode Amplifier)

  • 안단;이복형;임병옥;이문교;백용현;채연식;박형무;이진구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.105-111
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    • 2004
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 고이득과 광대역 특성을 갖는 MHEMT(Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 0.1 ㎛ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계ㆍ제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 640 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 653 mS/mm를 얻었으며, 주파수 특성으로 f/sub T/는 173 GHz, f/sub max/는 271 GHz의 우수한 특성을 나타내었다. Cascode 증폭기는 CPW 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였으며, 1단과 2단 증폭기의 2가지 종류로 회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 1단 증폭기는 3 dB 대역폭이 31.3∼68.3 GHz로 37 GHz의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 9.7 dB 및 40 GHz에서 최대 11.3 dB의 S21 이득 특성을 나타내었다. Cascode 2단 증폭기는, 3 dB 대역폭이 32.5∼62.0 GHz로 29.5 GHz의 대역폭과 대역내에서 평균 20.4 dB 및 36.5 GHz에서 최대 22.3 dB의 높은 이득 특성을 얻었다.

높은 LO-RF 격리 특성의 94 GHz MMIC Single-balanced Mixer (High LO-RF Isolation 94 GHz MMIC Single-balanced Mixer)

  • 안단;이복형;임병옥;김성찬;이상진;이문교;신동훈;박형무;박현창;김삼동;이진구
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.765-768
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    • 2005
  • In this paper, high LO-RF isolation 94 GHz MMIC single-balanced mixer was designed and fabricated using a branch line coupler and a ${\lambda}/4$ transmission line. The 94 GHz MMIC single-balanced mixer was designed using the 0.1 ${\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT(MHEMT) diode. The fabricated MHEMT was obtained the cut-off frequency($f_T$) of 189 GHz and the maximum oscillation frequency($f_{max}$) of 334 GHz. The designed MMIC single-balanced mixer was fabricated using 0.1 ${\mu}m$ MHEMT MMIC process. From the measurement, the conversion loss of the single-balanced mixer was 23.1 dB at an LO power of 10 dBm. The LO-RF isolations of single-balanced mixer was obtained 45.5 dB at 94.19 GHz. We obtained in this study a higher LO-RF isolation compared to some other balanced mixers in millimeter-wave frequencies.

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MHEMT를 이용한 광대역 특성의 밀리미터파 Cascode 증폭기 연구 (Research on Broadband Millimeter-wave Cascode Amplifier using MHEMT)

  • 백용현;이상진;백태종;최석규;윤진섭;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 광대역 특성을 갖는 MHEMT (Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 먼저 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계 및 제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도가 670 mA/mm이고, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 688 mS/mm이며, 주파수 특성으로 전류이득 차단 주파수($f_T$)는 139 GHz, 최대 공진 주파수($f_{max}$)는 266 GHz의 특성을 나타내었다. 설계된 cascode 증폭기는 회로의 발진을 막기 위해서 저항과 캐패시터를 commom gate 소자의 드레인이 병렬로 연결하였다. Cascode 증폭기는 CPW (Coplanar Waveguide) 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 실험실에서 개발된 MHEMT MMIC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 3 dB 대역폭이 20.76$\sim$71.13 GHz로 50.37 GHz의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 7.07 dB 및 30 GHz에서 최대 10.3 dB의 S21 이득 특성을 나타내었다.