Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD (대한전자공학회논문지SD)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Studies on the Fabrication and Characteristics of PHEMT for mm-wave

mm-wave용 전력 PHEMT제작 및 특성 연구

  • Lee, Seong-Dae (Dept.of Electronic Engineering Dongguk University) ;
  • Chae, Yeon-Sik (Dept.of Electronic Engineering Dongguk University) ;
  • Yun, Gwan-Gi (Dept.of Electronic Engineering Dongguk University) ;
  • Lee, Eung-Ho (Dept.of Electronic Engineering Dongguk University) ;
  • Lee, Jin-Gu (Dept.of Electronic Engineering Dongguk University)
  • Published : 2001.06.01
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Abstract

We report on the design, fabrication, and characterization of 0.35${\mu}{\textrm}{m}$-gate AIGaAs/InGaAs PHEMTs for millimeter-wane applications. The epi-wafer structures were designed using ATLAS for optimum DC and AC characteristics, 0.351m-gate AIGaAs/rnGaAs PHEMTs having different gate widths and number of fingers were fabricated using electron beam lithography Dependence of RF characteristics of PHEMT on gate finger with and number of gate fingers have been investigated. PHEMT haying two 0.35$\times$60${\mu}{\textrm}{m}$$^2$ gate fingers showed the knee voltage, pinch-off voltage, drain saturation current density, and maximum transconductance of 1.2V, -1.5V, 275㎃/mm, and 260.17㎳/mm, respectively. The PHEMT showed fT(equation omitted)(current gain cut-off frequency) of 45㎓ and fmax(maximum oscillation frequency) of 100㎓. S$_{21}$ and MAG of the PHEMT were 3.6dB and 11.15dB, respectively, at 35㎓

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.

Keywords

References

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