• 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.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.1131-1137
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• 2015

Gallium nitride (GaN) is a promising material for next-generation high-power applications due to its wide bandgap, high breakdown field, high electron mobility, and good thermal conductivity. From a structure point of view, the vertical device is more suitable to high-power applications than planar devices because of its area effectiveness. However, it is challenging to obtain a completely upright vertical structure due to inevitable sidewall slope in anisotropic etching of GaN. In this letter, we design and analyze the enhancement-mode n-channel vertical GaN MOSFET with variation of sidewall gate angle by two-dimensional (2D) technology computer-aided design (TCAD) simulations. As the sidewall slope gets closer to right angle, the device performances are improved since a gradual slope provides a leakage current path through the bulk region.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권2호
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• pp.33-38
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• 2020

광전기화학적 물분해에서 광전극으로 이용되는 GaN은 전해질에 대해 높은 안정성을 가지고 있으며 물의 산화 환원준위를 포함하고 있어 외부전압 없이 물분해가 가능하다. 그러나 GaN 광전극의 경우, 재료 자체의 효율이 낮아 상용화하기에는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 광효율을 향상시키기 위해 Cobalt phosphate(Co-pi) 촉매를 광전기증착(Photoelectro-deposition)방법을 통하여 GaN 광전극에 도입하였다. Co-pi 촉매 증착 후 SEM, EDS, XPS분석을 진행하여 Co-pi의 증착 여부 및 증착 정도를 확인하고, Potentiostat를 이용해 PEC 특성을 분석하였다. SEM 이미지를 통해 Co-pi가 GaN 표면 위에 20~25 nm 사이즈의 클러스터 형태로 고르게 증착되어 있는 것을 확인하였다. EDS 및 XPS 분석을 통해 GaN 표면의 입자가 Co-pi임을 확인하였다. 이 후 측정된 PEC 특성에서 Co-pi를 증착 시킨 후 0.5 mA/㎠에서 0.75 mA/㎠로 향상된 광전류밀도 값을 얻을 수 있었다. 향상된 원인을 밝히기 위하여, 임피던스 및 Mott-Schottky 측정을 진행하였고, 측정 결과, 50.35 Ω에서 34.16 Ω으로 감소한 분극저항(R_p)과 증가된 donor 농도(N_D) 값을 확인하였다. 물분해 전 후, 표면 성분을 분석한 결과 물분해 후에도 Co-pi가 남아있음으로써 Co-pi 촉매가 안정적이라는 것을 확인하였다. 이를 통해, Co-pi가 GaN의 효율 향상을 위한 촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, 다른 광전극에 촉매로써 적용시켰을 경우, PEC 시스템의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 전자공학회지
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• 제42권1호
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• pp.28-37
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• 2015

• 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.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권5호
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• pp.71-78
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• 2011

본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-J 모드를 적용한 고효율, 광대역 특성을 갖는 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 Class-J 모드 전력증폭기의 정합회로는 2차 고조파 임피던스가 리액턴스 성분만 갖도록 하였으며, 1.4 ~ 2.6 GHz 주파수대역내에서 연속파 (CW) 신호를 사용하여 $40{\pm}1$ dBm의 출력 전력과 50 % 이상의 전력부가효율 (Power-Added Efficiency, PAE) 및 60 % 이상의 드레인 효율 (Drain Efficiency, DE)이 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.540-545
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• 2015

본 논문은 GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor) die를 이용하여 S-대역 내부 정합형 전력 증폭기 설계, 제작 그리고 실험 결과에 대해 기술하였다. S-대역 내부 정합형 전력 증폭기를 설계하기 위하여 고유전율을 가지는 기판과 알루미나 기판을 이용하여 입/출력단 정합 회로를 설계 및 제작하였다. 측정 결과로는 펄스 모드로 동작시켰을 때 3 GHz에서 55.4 dBm의 출력 전력, 78 % 드레인 효율 그리고 11 dB의 전력 이득을 얻었다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2241-2248
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• 2011

본 논문에서는 고출력 및 고효율 특성을 지니는 질화갈륨(gallium nitride, GaN) 고출력 트랜지스터 소자를 이용하여 WiMAX 및 LTE(long term evolution) 시스템에 사용 가능한 60watt급 고출력증폭기 모듈을 팔렛트(palette) 타입으로 개발한 결과에 대하여 기술한다. 높은 이득을 얻기 위한 라인업(lineup) 구성을 위해 저전력이면서 고이득을 지니는 전치증폭단, 8watt급의 GaN 구동증폭단, 그리고 30watt급 GaN 소자 2개를 도허티(doherty) 구조로 구성한 60watt 고출력증폭단을 사용하였으며, 이로부터 2.5~2.68GHz에서 61.4dB의 이득과 ${\pm}$0.075dB의 우수한 이득 평탄도를 얻었다. 특히 구동단과 고출력증폭단은 고효율 및 고출력 특성의 GaN 소자를 사용하였고, 또한 추가적인 효율 개선을 위해 도허티 구조를 적용함으로써 보다 높은 효율을 가지도록 하였다. 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 WiMAX 신호를 사용하여 제작된 팔렛트 타입의 증폭기 모듈의 성능을 측정하였는데, RRH(remote radio head) 타입으로 구성된 사용 예에서 WiMAX 변조 신호 10watt 출력 기준으로 약 37~38%의 효율을 나타내었다. 제작된 증폭기 모듈을 디지털 전치왜곡기(digital predistorter, DPD)와 연동하여 시험한 결과 WiMAX 변조 신호 10watt 출력에서 ACLR은 46dBc 이상의 특성을 지닌다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제15권1호
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• pp.28-33
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• 1994

The laser-assisted chemical vapor deposition (LCVD) is described, by which the growth of single-phase GaN epitaxy is achieved at lower temperatures. Trimethylgallium (TMG) and ammonia are used as source gases to deposit the epitaxial films of GaN under the irradiation of ArF excimer laser (193 nm). The as-grown deposits are obtained on c-face sapphire surface near 700$^{\circ}$C, which is substantially reduced, relative to the temperatures in conventional thermolytic processes. To overcome the lattice mismatch between c-face sapphire and GaN ad-layer, aluminum nitride(AlN) is predeposited as buffer layer prior to the deposition of GaN. The gas phase interaction is monitored by means of quadrupole mass analyzer (QMA). The stoichiometric deposition is ascertained by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The GaN deposits thus obtained are characterized by X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and van der Pauw method.