• 제목/요약/키워드: GaAs FET

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GaAs FET를 이용한 초고주파용 증폭기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Amplifier for Microwave using GaAs FET)

  • 김용기;이승무;홍의석
    • 전자공학회논문지A
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    • 제29A권2호
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    • pp.18-23
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    • 1992
  • Recently, SSPAs(Solid-State Power Amplifiers) with high linearity and efficiency replace TWTAs (Traveling-Wave-Tube Amplifiers) in satellite transponders. In this paper, a power amplifier with maximum output power is designed and constructed using GaAs FET(MGF-1302) as a test model for the development of SSPAs. For conjugate matching of input and output network, transimission lines and stubs are optimized using microwave CAD program, LINMIC+. Power amplifier is realized on the teflon substrate($\in$S1rT=2.45) with a bandwidth of 1GHz at a center frequency of 8GHz. Maximum stable gain of simulation and simulation and experimental result is obtained 9.23, 7.65 dB, respectively.

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밀리미터파 대역 제2고조파 고효율 생성을 위한 부하 임피던스의 최적화 방법 (A Method of Load Impedance Optimization for High Efficiency Millimeter-wave Range 2nd Harmonic Generation)

  • 최영규
    • 전기학회논문지
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    • 제60권8호
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    • pp.1566-1571
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    • 2011
  • The objective of this paper is to present a quantitative analysis leading to the assessment of optimum terminating impedances in the design of active frequency multipliers. A brief analysis of the basic principal of the GaAs FET frequency multiplier is presented. The analysis is outlined in bias optimization and drive power determination. Utilizing the equivalent circuit model of GaAs FET, we have simulated the optimized load impedance for the maximum output of the active frequency multipliers. The C-class and reverse C-class frequency doublers have been fabricated and the load impedances have been measured. The experimental results are in good agreement with the estimated results in the simulation with the accuracy of 90%.

Spin-FET를 위한 InP 및 InAs/AlSb기반의 2DEG HEMT 소자의 전/자기적 특성과 GaAs기판에 성장된 InSb의 Doping 평가

  • 신상훈;송진동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.476-477
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    • 2013
  • 반도체의 성능은 최근 10년 사이에 급격하게 발전했고 아날로그 및 디지털 회로 소자들에 있어 저전력/고속 특성 요구가 커지고 있다 [1]. 상온에서 30,000 $cm^2$/Vs 이상의 전자 이동도를 가지며 큰 conduction band offset을 갖는 InAs/AlSb 2차원전자가스(2DEG) 소자는 Spinorbit-interaction의 값이 매우 커서 SPIN-FET 소자로 크게 주목받고 있다 [2]. 본 발표자들은 GaAs 기판위에 성장한 InAs 2DEG HEMT 소자의 전/자기적인 특성과 고속반응 물질로 주목 받는 InSb 박막소자의 doping 특성에 따른 전기적/물리적인 특성의 평가에 대해 그 결과를 소개하고자 한다. 격자정합과 Semi-insulating 기판의 부재로 상용화되어 있는 GaAs와 InP 기판위에 물질차이에 따른 고유의 한계 특성을 줄이기 위한 Pseudomorphic이라 불리는 특별한 박막 성장 기법을 적용하여 높은 전자 이동도를 가지며 spin length가 길어 Spin-FET로서 크게 주목받고 있는 InAs 2DEG HEMT 소자를 완성시켰다. 60,000 ($cm^2$/Vs) 이상의 높은 전자 이동도를 갖는 소자의 구현을 목표로 연구를 진행하였으며 1.8 K에서 측정된 Spin-orbit interaction의 값은 6.3e-12 (eVm)이다. InAs/InGaAs/InAlAs 및 InGaAs/InAlAs 구조의 InP 기반의 소자에서 보다 큰 값으로 향후 Spin-FET 응용에 크게 기대하고 있다. 또한, GaAs 기판위에 구현된 InSb 소자는 격자부정합 감소를 위해 InAs 양자점을 사용하여 약 $2.6{\mu}m$ 두께로 구현된 InSb 박막 소자는 상온에서 약 60,400 ($cm^2$/Vs)의 상온 전자이동도를 보였으며 현재 동일 두께에서 세계 최고결과(~50,000 $cm^2$/Vs)에 비해 월등하게 높은 값을 보이고 있다. Hall bar pattern 공정을 거쳐 완성된 소자는 측정 결과 10~20% 이상 향상된 전자 이동도를 보였다. 2e18/$cm^3$ 미만의 p-doping의 경우, 상온에서 n-type 특성을 보이나, 저온에서 p-type으로 변하는 특성을 보였고 n-doping의 경우 5e17/$cm^3$까지는 전자 이동도만 감소하고, doping에 의한 효과는 크게 없었다. 1e18/$cm^3$의 높은 doping을 할 경우 carrier가 증가하는 것을 확인했다. 이상의 측정 결과로 Spin-FET 소자로서 아주 우수하다는 것을 확인할 수 있었고 n-/p- type이 특성을 고려한 high quality InSb 박막소자의 응용을 위한 중요한 정보를 얻을 수 있었다.

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GaN FET를 적용한 CRM PFC의 효율특성에 관한 연구 (A study on the Efficiency characteristics of the CRM PFC using GaN FET)

  • 길용만;최현수;진기석;안태영;장진행
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.89-90
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    • 2014
  • Recently, one of the switching rectifiers, Power Factor Correction Circuit is often applied in rectification stage to get high efficient conversion of AC-DC SMPS However, it becomes important to select optimal semiconductor switch as well as to design optimal rectifier for achieving higher power conversion. We performed experiments with MOSFET, SiC and GaN FET that are widely used in 600 W Interleaved CRM PFC and include the data in this report. The results are presented for discrete semiconductor and integrated implementations of interleaved CRM PFC.

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GaAs SBGFET의 잡음동작에 관한 연구 (Study on Noise Behavior of GaAs SBGFET)

  • 박한규
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.6-11
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    • 1977
  • GaAs Schottky Barrier Gate 전계효과트랜지스터의 잡음동작을 잡음등가회로를 사용하여 연구하였으며, 부가구인 잡음근원은 pinch-off영역에서 GaAs FET bias에 의하여 구현되었다. 이것이 바로 intervalley 산란잡음과 hot electron에 의한 잡음이었다. 본 논문의 잡음등가회로에서는 carrier의 포화속도와 기생저항의 영향을 고려한 parameter를 정하였다.

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InGaP/GaAs HBT 기술을 이용한 저잡음 극소형 VCO 설계 (Design of a Low Noise Ultraminiature VCO using the InGap/GaAs HBT Technology)

  • 전성원;이상설
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.68-72
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    • 2004
  • InGaP/GaAs HBT공정을 이용하여 1.75 ㎓의 전압제어 발진기를 설계한다. 전압제어 발진기의 위상 잡음을 개선하기 위하여 저역 통과 필터의 특성을 가지는 새로운 잡음 제거 회로를 제안하고, 극 소형화를 위하여 FR-4 기판의 특수한 적층 구조를 이용한다. 제작된 전압제어 발진기의 주파수 변화 범위는 약 200 MHz이고, 위상 잡음은 120 KHz 옵?에서 -119.3 ㏈c/Hz이다. VCO 코어의 소비 전력은 공급 전원 2.8 V에서 11.2 ㎽이고, 출력 파워는 -2 ㏈m이다. FOM의 계산치는 191.7로써, 지금까지 발표된 FET나 HBT 전압제어 발진기보다 좋은 성능을 보인다. 완성된 전압제어 발진기의 크기는 3.266 mm ${\times}$ 3.186 mm로 극소형이다.

주파수 합성기용 GaAs prescalar IC 설계 및 제작 (Desing and fabrication of GaAs prescalar IC for frequency synthesizers)

  • 윤경식;이운진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.1059-1067
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    • 1996
  • A 128/129 dual-modulus prescalar IC is designed for application to frequency synthesizers in high frequency communication systems. The FET logic used in this design is SCFL(Source Coupled FET Logic), employing depletion-mode 1.mu.m gate length GaAs MESFETs with the threshold voltage of -1.5V. This circuit consists of 8 flip-flops, 3 OR gates, 2 NOR gates, a modulus control buffer and I/O buffers, which are integrated with about 440 GaAs MESFETs on dimensions of 1.8mm. For $V_{DD}$ and $V_{SS}$ power supply voltages 5V and -3.3V Commonly used in TTL and ECL circuits are determined, respectively. The simulation results taking into account the threshold voltage variation of .+-.0.2V and the power supply variation of .+-.1V demonstrate that the designed prescalar can operate up to 2GHz. This prescalar is fabricated using the ETRI MMIC foundary process and the measured maximum operating frquency is 621MHz.

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GaAs FET소자 모델링을 위한 소신호 모델의 검증과 대신호 모델 추출기 개발 (Development of Large Signal Model Extractor and Small Signal Model Verification for GaAs FET Devices)

  • 최형규;전계익;김병성;이종철;이병제;김종헌;김남영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.787-794
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    • 2001
  • 본 논문에서는 초고주파 회로에 사용되는 GaAs FET의 대신호 모델 추출기 개발에 관하여 다루었다. 모델링을 하기에 앞서 모델링에 필요한 대량의 측정 데이터를 얻기 위하여 컴퓨터에서 자동제어가 가능한 측정프로그램을 개발하였고 측정계에서 생기는 전압강하를 막기 위해 전압 강하 보상을 위한 알고리즘을 측정프로그램에 추가하였다. 소신호 모델은 대신호 모델의 복잡도를 고려하여 7개의 내부 파라미터를 갖는 소신호 모델을 사용하였으며 각 바이어스에서의 측정된 산란계수를 소신호 모델이 예측한 산란계수 결과와 비교하여 소신호 모델의 바이어스에 따른 정확성을 검증하였다. 대신호 모델은 다양한 비선형 시뮬레이션에 유리하도록 변형된 맞춤함수 모델을 사용하였고 대신호 모델 파라미터 추출 과정에서는 일차원적 최적화 기법을 통하여 최적화된 파라미터를 추출하였다. 이러한 연구는 비선형 히로 설계 시 필요한 대신호 모델의 추출시간과 측정시간을 단축시킬 수 있고 빠른 시뮬레이션 특성으로 인해 초고주파회로로 설계용 시뮬레이터에서의 최적화과정 수행에 적합한 모델을 얻을 수 있다.

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GaN Power FET 모델링에 관한 연구 (Study on Modeling of GaN Power FET)

  • 강이구;정헌석;김범준;이용훈
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.51-51
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    • 2009
  • In this paper, we proposed GaN trench Static Induction Transistor(SIT). Because The compound semiconductor had superior thermal characteristics, GaN and SiC power devices is next generation power semiconductor devices. We carried out modeling of GaN SIT with 2-D device and process simulator. As a result of modeling, we obtained 340V breakdown voltage. The channel thickness was 3um and the channel doping concentration is 1e17cm-3. And we carried out thermal characteristics, too.

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GaN Power FET 모델링에 관한 연구 (Study on Modeling of GaN Power FET)

  • 강이구;정헌석;김범준;이용훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1018-1022
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    • 2009
  • In this paper, we proposed GaN trench Static Induction Transistor(SIT). Because The compound semiconductor had superior thermal characteristics, GaN and SiC power devices is next generation power semiconductor devices. We carried out modeling of GaN SIT with 2-D device and process simulator. As a result of modeling, we obtained 340 V breakdown voltage. The channel thickness was 3 urn and the channel doping concentration is $1e17\;cm^{-3}$. And we carried out thermal characteristics, too.