• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.751-754
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• 2003

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 pseudomorphic HEMTs. We have studied the calibration on the DC and RF characteristics of the MHEMT device using I $n_{0.53}$G $a_{0.47}$As/I $n_{0.52}$A1$_{0.48}$As modulation-doped heterostructure on the GaAs wafer. For the optimized device performance simulation, we calibrated the device performance of 0.1-${\mu}{\textrm}{m}$ $\Gamma$-gate MHEMT fabricated in our research center using the 2D ISE-DESSIS device simulator. With this calibrated parameter set, we have obtained very good reproducibility. The device simulation on the DC and RF characteristics exhibits good reproducibility for our 0.1-${\mu}{\textrm}{m}$ -gate MHEMT device compared with the measurements. We expect that our calibration result can help design over-100-GHz MHEMT devices for better device performance.ormance.

• 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.

• 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.

• 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.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권4호
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• pp.80-85
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• 2007

Passivation 기술은 소자를 외부 환경의 영향으로부터 보호할 수 있고, 소자 성능의 감소를 예방할 수 있기 때문에 능동 소자 제작에 있어서 매우 중요하다. 본 논문에서 passivation 물질로 낮은 유전 상수를 갖는 benzocyclobutene (BCB)과 전통적인 passivation 물질인 Si3N4를 이용하여 GaAs를 기반으로 하는 $0.1{\mu}m\;{\Gamma}$-gate InAlAs/InGaAs metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs)를 제작하였다. 제작된 MHEMT의 특성은 passivation 전과 후로 구분하여 비교하였다. Passivation후 BCB와 Si3N4를 이용한 경우 모두에서 passivation 이전에 비해 저하된 DC 및 RF 특성을 나타내었으나, BCB를 이용하여 passivation을 한 소자들이 전통적인 passivation 물질인 Si3N4를 이용한 소자들에 비해서 상대적으로 낮은 특성 저하를 DC와 RF에서 함께 나타내었다.