• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.743-749
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• 2003

본 논문에서는, cold-HEMT의 게이트에 핀치오프 전압보다 약간 낮은 전압을 가함으로써 게이트 손상문제로부터 자유로우며 부가적인 DC 측정을 필요로 하지 않는 새로운 HEMT 소신호 모델링 방법을 제시한다. 제시된 방법에 의해서 모델링된 회로의 S-파라미터 이론치는 49개의 동작 바이어스점에서 측정치와 62GHz까지 뛰어난 일치를 보였다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2000

본 논문에서는 HEMT의 산란계수와 DC특성을 측정하여 모델링 변수들을 정확하게 추출하는 방법을 제안하였다, HEMT의 소신호 등가회로 모델링 변수들 중 extrinsic 직렬 저항은 측정한 DC특성을 이용하여 FUKUI 방법으로 구하였고, 다른 모델링 변수들은 HP 8510C Network Analyzer를 사용하여 여러 바이어스에서 측정한 S-parameter를 이용하여 변수 값을 결정하였다. 최적화 과정을 거쳐 얻은 등가 회로의 중요한 변수인 gm값은 실제 측정한 gm값과 0.078%오차만을 보인 반면, 제작자가 제공한 데이터를 이용하여 최적화하여 얻은 gm값은 실제 측정한 gm값과 175.38%나 오차를 보였다. 그러므로 반드시 정확하게 측정하여 얻은 초기 값을 가지고 정확한 변수를 측정할 수 있다는 것과 HEMT 모델링 변수들을 추출하는 과정을 자세하게 제시했다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.853-859
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• 2014

본 연구에서는 핀치오프 된 cold-FET에서 게이트와 드레인 패드를 디임베딩하여 얻어지는 Z-파라미터와 게이트와 드레인 패드 커패시턴스를 제외한 핀치오프 된 cold-FET의 나머지 파라미터에 의해 모델링되는 Z-파라미터 사이의 잔차 오차를 최소화함으로써 HEMT의 모든 외인성 파라미터를 추출하는 기법을 제시한다. 제시된 기법을 사용하면 게이트와 드레인 모조패드의 추가적 제작 없이 게이트와 드레인 패드의 커패시턴스 값뿐 아니라 나머지 외인성 파라미터 값 모두를 성공적으로 추출할 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권4호
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• pp.342-354
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• 2013

The aim of this work is to investigate and study the quantum effects in the modeling of nanoscale symmetric double-gate InAlAs/InGaAs/InP HEMT (High Electron Mobility Transistor). In order to do so, the carrier concentration in InGaAs channel at gate lengths ($L_g$) 100 nm and 50 nm, are modelled by a density gradient model or quantum moments model. The simulated results obtained from the quantum moments model are compared with the available experimental results to show the accuracy and also with a semi-classical model to show the need for quantum modeling. Quantum modeling shows major variation in electron concentration profiles and affects the device characteristics. The two triangular quantum wells predicted by the semi-classical model seem to vanish in the quantum model as bulk inversion takes place. The quantum effects thus become essential to incorporate in nanoscale heterostructure device modeling.

• ETRI Journal
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• 제26권4호
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• pp.307-314
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• 2004

The application of a discrete pseudomorphic high electron mobility transistor (p-HEMT) as a grounded switch allows for the development of low cost phase shifters and phase modulators operating in a Ku band. This fills the gap in the development of phase control devices comprising p-i-n diodes and microwave monolithic integrated circuits (MMICs). This paper describes a discrete p-HEMT characterization and modeling in switching mode as well as the development of a low-cost four-bit phase shifter and direct quadrature phase shift keying (QPSK) modulator. The developed devices operate in a Ku band with parameters comparable to commercially available MMIC counterparts. Both of them are CMOS compatible and have no power consumption. The parameters of the QPSK modulator are very close to the requirements of available standards for satellite earth stations.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.705-711
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• 2003

본 연구에서는 고출력 소자로서 각광받고 있는 AlGaN/GaN HEMT 2$\times$100 $\mu\textrm{m}$ 소자(사파이어 기판)에 대해 열 효과가 포함된 대신호 모델링을 수행하였다. 완성된 대신호 모델을 이용하여 9 mm, 15 mm 사이즈 소자로의 스케일링을 통해 전력증폭기를 설계하였으며 제작된 결과와 비교, 해석하였다. 대신호 모델링은 수렴성과 해석 속도면에서 탁월한 장점을 갖는 수식 기반의 경험적 방법을 사용하였다. Pulsed I-V 측정을 통하여 열모델의 가장 중요한 파라미터인 열 시상수 및 열 저항을 추출하였으며 이를 통하여 완벽한 열 모델 제작이 가능하였다. 제작된 전력증폭기 모듈의 측정결과와 비교를 통하여 본 연구에서 제안된 열 모델이 매우 정확함을 확인할 수 있으며 전력증폭기와 같이 큰 사이즈의 소자를 사용해야 하는 회로의 경우에는 열 효과가 포함된 모델을 사용하여 더욱 정확한 모델링 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.441-445
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• 2021

The components affecting the extrinsic transconductance (g_{m_ext}) in In_0.7Ga_0.3As quantum-well (QW) high-electron-mobility transistors (HEMTs) on an InP substrate were investigated. First, comprehensive modeling, which only requires physical parameters, was used to explain both the intrinsic transconductance (g_{m_int}) and the g_{m_ext} of the devices. Two types of In_0.7Ga_0.3As QW HEMT were fabricated with gate lengths ranging from 10 ㎛ to sub-100 nm. These measured results were correlated with the modeling to describe the device behavior using analytical expressions. To study the effects of the components affecting g_{m_int}, the proposed approach was extended to projection by changing the values of physical parameters, such as series resistances (R_S and R_D), apparent mobility (𝜇_{n_app}), and saturation velocity (𝜈_sat).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3917-3922
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• 2010

본 논문은 U-band(40~60 GHz)대역에 최적화된 epitaxial로 pHEMT(Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor)을 제작, 대신호 모델링하여 특성분석 및 60 GHz 대역의 3단 증폭기를 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)로 설계 제작하였다. 본 논문에 사용된 pHEMT는 $0.12\;{\mu}m$의 게이트 길이와 총 게이트 면적 $100\;{\mu}m$, $200\;{\mu}m$를 사용하여 대신호 모델링하였으며 설계시 안정도의 향상을 위하여 부궤환회로와 함께 MIM(Metal-Insulator-Metal) 커패시터 대신 MCLF(Microstriop Coupled Line Filter)를 사용하여 안정도를 향상시켰다. 제작결과 크기가 $2.5{\times}1.5mm^2$이고 소모된 전류는 약 40 mA, 동작주파수 59.5 ~ 60.5 GHz에서 이득 19.9 dB ~ 18.6 dB, 입력정합특성 -14.6 dB ~-14.7 dB, 출력정합 특성 -11.9 dB ~-16.3 dB와 출력 -5 dBm의 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권5호
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• pp.21-28
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• 2007

본 논문에서는 2차원 Poisson 방정식의 풀이에 의한 submicron 급 단 채널 n-InAlAs/InGaAs HEMT의 전류-전압 특성 도출에 관한 해석적 모델을 제안하였다. InAlAs 및 InGaAs층 내에서 2차원 Poisson 방정식의 해법으로 2차원적 전위 변화를 채널 전류의 연속조건과 consistent하게 도출하기 위해서 InGaAs 영역에 형성된 양자우물 형태의 채널을 통해 흐르는 전자에 대한 전계-의존 이동도를 고려하였다. 도출된 표현식은 동작 전압 전 구간의 영역과 장/단 채널 소자에 대하여 일괄적으로 적용될 수 있을 것으로 보이며, 본 논문에서 제안한 단 채널 n-InAlAs/InGaAs HEMT의 2차원 전계 효과에 대한 해석적 모델은 기존의 모델에서 submicron 대의 짧은 채널 길이일 때 정확도가 저하되거나 Early 효과에 대한 설명이 미흡한 것에 비해 드레인 전압의 증가에 따른 드레인 포화 전류의 증가 및 문턱전압의 감소 현상 등을 보다 물리적으로 적절히 설명할 수 있음을 보이고 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제2권1호
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• pp.59-69
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• 2002

A semi-analytical model based on exact numerical analysis of the 2DEG channel in pseudo-morphic HEMT (PMHEMT) is presented. The exactness of the model stems from solving both Schrodinger's wave equation and Poisson's equation simultaneously and self-consistently. The analytical modeling of the device terminal characteristics in relation to the charge control model has allowed a best fit with the geometrical and structural parameters of the device. The numerically obtained data for the charge control of the channel are best fitted to analytical expressions which render the problem analytical. The obtained good agreement between experimental and modeled current/voltage characteristics and small signal parameters has confirmed the validity of the model over a wide range of biasing voltages. The model has been used to compare both the performance and characteristics of a PMHEMT with a competetive HEMT. The comparison between the two devices has been made in terms of 2DEG density, transfer characteristics, transconductance, gate capacitance and unity current gain cut-off frequency. The results show that PMHEMT outperforms the conventional HEMT in all considered parameters.