• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제21권10호
• /
• pp.885-888
• /
• 2008

We present simulation results on DC characteristics of AlGaN/GaN HEMTs having trench shaped source/drain Ohmic electrodes. In order to reduce the contact resistance in the source and drain region of the conventional AlGaN/GaN HEMTs and thereby to increase their DC output power, we applied narrow-shaped-trench electrode schemes whose size varies from $0.5{\mu}m$ to $1{\mu}m$ to the standard AlGaN/GaN HEMT structure. As a result, we found that the drain current was increased by 13 % at the same gate bias condition and the transconductance (gm) was improved by 11 % for the proposed AlGaN/GaN HEMT, compared with those of the conventional AlGaN/GaN HEMTs.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권12호
• /
• pp.103-112
• /
• 2005

본 논문에서는 압전 및 자발 분극 효과를 내포한 단채널 n-AlGaN/GaN HEMT의 전류-전압 특성을 도출하고자 AlGaN 및 GaN층 내에서 분극을 고려한 2차원 Poisson 방정식의 해법을 제안하였다. AlGaN 및 GaN층에서의 2차원적 전위 변화를 채널전류의 연속조건과 컨시스턴트하게 도출하기 위해서 GaN영역에 형성된 양자 우물을 통해 흐르는 전자에 대한 전계-의존 이동도를 고려하였다. 도출된 표현식은 동작 전압 전 영역과 장/단채널 소자에 대하여 일괄적으로 적용될 수 있을 것으로 보이며, 계산 결과로부터 2차원 전위 분포 변화 효과를 고려하기 위한 파라미터 ${\alpha}$의 도입이 타당함을 보이고 있다. 이로써, 본 모델은 기존의 모델에 비해 드레인 전압의 증가에 따른 드레인 포화전류의 증가 및 문턱 전압의 감소 현상 등을 보다 적절히 설명할 수 있음을 보이고 있다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.1064-1073
• /
• 2013

본 논문에서는 내부 고조파 조정 회로로 구성되는 셀룰러와 L-대역용 소형의 고효율 370 W GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor) 소형 전력 증폭기(PA)를 구현하였다. 원천 및 2차 고조파 주파수에서 동시에 높은 효율을 내기 위해 새로운 회로 정합 형태를 적용했다. 소형화를 위하여 새로운 41.8 mm GaN HEMT와 2개의 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 캐패시터를 구성 물질의 변화를 이용하여 열 저항을 개선한 $10.16{\times}10.16{\times}1.5Tmm^3$ 크기의 새로운 패키지에 와이어 본딩으로 결합하였다. 드레인 바이어스 48 V 인가 시, 개발된 GaN HEMT 전력 증폭기는 370 W 포화 출력 전력(Psat.)과 770~870 MHz에서 80 % 이상, 1,805~1,880 MHz에서 75 % 이상의 드레인 효율(DE)을 나타내었다. 이는 지금까지 보고된 셀룰러와 L대역에서 GaN HEMT 전력 증폭기 중 최고의 효율과 출력 전력 특성이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
• /
• pp.564-576
• /
• 2017

${\cdot}$ GaN E-HEMT provides superior performance vs. Si MOSFET or IGBT, and also superior performance vs. SiC, below ~1200V ${\cdot}$ GaN E-HEMT is replacing Si MOSFET and IGBT in major application segments, and Industry Adoption will accelerate ${\cdot}$ Technology advances in GaN E-HEMT have made high-current true Normally-Off devices available in current ranges from 7A to 250A ${\cdot}$ While GaN has improved Properties vs. SiC or Si, different types of GaN devices offer different levels of performance or robustness ${\cdot}$ JEDEC Industrial-Grade Qualification of GaN E-HEMTs has been achieved, and Automotive Qualification is in progress.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제48권5호
• /
• pp.1-5
• /
• 2011

본 논문에서는 AlGaN/GaN HEMT의 항복 전압 특성 향상을 위해 2차원 소자 시뮬레이터를 통하여 게이트 필드 플레이트 구조를 최적화하였다. 필드플레이트 길이, 절연체 종류, 절연체 두께 변화 등의 세가지 변수를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며 그에 따른 전기장 분포의 변화와 항복전압 특성을 확인하였다. 필드플레이트 구조를 최적화 시킴으로서 게이트 에지부분과 필드플레이트 에지부분에 집중 되어있던 전기장이 효과적으로 분산된다. 그에 따라 애벌런치 효과가 줄어들게 되어 항복전압 특성이 향상된다. 결론적으로 최적화된 게이트 필드플레이트 구조는 일반적인 구조에 비해 항복특성을 약 300% 이상 향상시킬 수 있다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제18권4호
• /
• pp.985-996
• /
• 2018

The implementation and performance evaluation of an interleaved boundary conduction mode (BCM) boost power factor correction (PFC) converter is presented in this paper by employing three wide band-gap switching devices: a super junction silicon (Si) MOSFET, a silicon carbide (SiC) MOSFET and a gallium nitride (GaN) high electron mobility transistor (HEMT). The practical considerations for adopting wide band-gap switching devices to BCM boost PFC converters are also addressed. These considerations include the gate drive circuit design and the PCB layout technique for the reliable and efficient operation of a GaN HEMT. In this paper it will be shown that the GaN HEMT exhibits the superior switching characteristics and pronounces its merits at high-frequency operations. The efficiency improvement with the GaN HEMT and its application potentials for high power density/low profile BCM boost PFC converters are demonstrated.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
• /
• pp.168-171
• /
• 2010

본 논문에서는 GaN HEMT 소자를 이용한 고출력 고효율 특성을 가지는 광대역 SSPA의 개발을 다루고 있다. 개발한 SSPA는 8W 급과 15W 급의 GaN HEMT 소자를 사용하여 Pre-Drive 증폭단을 구성하였으며, Drive 증폭단은 50W/150W급 GaN HEMT 소자를 직/병렬구조로 사용하였다. Main 증폭단은 4-way 분배기와 결합기를 이용한 Balanced Structure를 적용하여 높은 출력을 구현하였으며, 안정적인 동작을 위하여 음(-)전원 제어 회로와 출력신호 검출 회로를 포함하고 있다. 제작된 SSPA의 사용가능 대역은 2.9GHz~3.3GHz로 단일전원을 사용하고 있으며 100us 펄스 폭, 10% Duty Cycle 조건에서 60dB의 전압이득, 1kW 출력과 약 28% 효율 특성을 가지는 것으로 측정되었다. 본 논문에서 개발한 SSPA는 S-대역을 사용하는 레이더시스템의 송신단에 적용될 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
• /
• pp.292-293
• /
• 2020

본 논문은 차세대 전력반도체 GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 적용한 통신전원 시스템용 LLC 컨버터의 설계에 대해 다룬다. GaN HEMT 소자의 노이즈를 저감하기 위해 3-level 게이트 드라이버를 설계하였다. 설계한 게이트 드라이버와 GaN HEMT를 적용한 3kW급 LLC 공진 네트워크를 설계하였고, 테스트 베드를 제작하여 실험을 통해 시스템의 성능을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
• /
• pp.1227_1228
• /
• 2009

본 논문에서는 순방향 특성의 열화 없이 항복전압 향상을 위해 플로팅게이트와 필드플레이트를 적용한 AlGaN/GaN HEMTs를 제작하였다. AlGaN/GaN HEMTs에서의 항복전압은 게이트의 하단의 전계분포와 관련이 있다. 제안된 AlGaN/GaN HEMTs의 경우 GaN 층의 공핍영역을 효과적으로 확장시킴으로써 게이트와 드레인 사이의 영역에서의 전계집중을 성공적으로 완화시켰다. 필드플레이트와 플로팅게이트가 모두 적용된 소자의 항복전압이 1106 V인 반면, 필드플레이트만 적용한 소자의 항복전압은 688 V, 플로팅게이트만 적용한 소자의 항복전압은 828 V로 측정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.354-358
• /
• 2004

본 논문은 HEMT소자의 전류-전압특성을 해석적으로 모델링한 것으로 n-AlGaAs층의 전자농도를 고려하여 Gauss법칙과 비선형 전하제어모델을 이용하여 2DEG의 전자농도를 구하였고, 채널을 부분적으로 2차원적으로 해석하여 포화전압을 도출하였고, 계산된 결과는 n-AlGaAs의 전자농도를 고려하지 않은 결과와 비교하였을 때 비교적 정확한 전류전압특성을 보이고 있다