• 제목/요약/키워드: High electron mobility transistor

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고온에서 제작된 n채널 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 단채널 효과 연구 (A Study on Short Channel Effects of n Channel Polycrystalline Silicon Thin Film Transistor Fabricated at High Temperature)

  • 이진민
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.359-363
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    • 2011
  • To integrate the sensor driver and logic circuits, fabricating down scaled transistors has been main issue. At this research, short channel effects were analyzed after n channel polycrystalline silicon thin film transistor was fabricated at high temperature. As a result, on current, on/off current ratio and transconductance were increased but threshold voltage, electron mobility and s-slope were reduced with a decrease of channel length. When carriers that develop at grain boundary in activated polycrystalline silicon have no gate biased, on current was increased with punch through by drain current. Also, due to BJT effect (parallel bipolar effect) that developed under region of channel by increase of gate voltage on current was rapidly increased.

Strained-Silicon-on-Insulator (sSOI) 기판을 이용한 Capacitorless 1-Transistor DRAM 소자 (A Capacitorless 1-Transistor DRAM Device using Strained-Silicon-on-Insulator (sSOI) Substrate)

  • 김민수;오준석;정종완;이영희;정홍배;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.95-96
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    • 2009
  • A fully depleted capacitorless 1-transistor dynamic random access memory (FD 1T-DRAM) based on a sSOI strained-silicon-on-insulator) wafer was investigated. The fabricated device showed excellent electrical characteristics of transistor such as low leakage current, low subthreshold swing, large on/off current ratio, and high electron mobility. The FD sSOI 1T-DRAM can be operated as memory device by the floating body effect when the substrate bias of -15 V is applied, and the FD sSOI 1T-DRAM showed large sensing margin and several milli seconds data retention time.

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High-Performance Flexible Graphene Field Effect Transistors with Ion Gel Gate Dielectrics

  • 조정호
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.69.3-69.3
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    • 2012
  • A high-performance low-voltage graphene field-effect transistor (FED array was fabricated on a flexible polymer substrate using solution-processable, high-capacitance ion gel gate dielectrics. The high capacitance of the ion gel, which originated from the formation of an electric double layer under the application of a gate voltage, yielded a high on-current and low voltage operation below 3 V. The graphene FETs fabricated on the plastic substrates showed a hole and electron mobility of 203 and 91 $cm^2/Vs$, respectively, at a drain bias of - I V. Moreover, ion gel gated graphene FETs on the plastic substrates exhibited remarkably good mechanical flexibility. This method represents a significant step in the application of graphene to flexible and stretchable electronics.

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60 GHz 무선 LAN의 응용을 위한 고이득 저잡음 증폭기에 관한 연구 (Studies on the High-gain Low Noise Amplifier for 60 GHz Wireless Local Area Network)

  • 조창식;안단;이성대;백태종;진진만;최석규;김삼동;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권11호
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    • pp.21-27
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    • 2004
  • 본 논문에서는 60 GHz 무선 LAN(wireless local area network) 응용을 위해 0.1 ㎛ Γ-gate pseudomorphic high electron mobility transistor(PHEMT)를 이용하여 V-band용 millimeter-wave monolithic integrated circuit(MIMIC) 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 본 연구에서 개발한 PHEMT의 DC 특성으로 드레인 포화 전류 밀도(Idss)는 450 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(gm, max)는 363.6 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 전류이득 차단주파수(fT)는 113 GHz, 최대 공진 주파수(fmax)는 180 GHz의 성능을 나타내었다. V-band MIMIC 저잡음 증폭기의 개발을 위해 PHEMT의 비선형 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 V-band MIMIC 저잡음 증폭기를 설계하였다. 설계된 V-band MIMIC 저잡음 증폭기는 본 연구에서 개발된 PHEMT 기반의 MIMIC 공정을 이용해 제작되었으며, V-band MIMIC 저잡음 증폭기의 측정결과, 60 GHz에서 S21이득은 21.3 dB, 입력반사계수는 -10.6 dB 그리고 62.5 GHz에서 출력반사계수는 -29.7 dB의 특성을 나타내었다. V-band MIMIC 저잡음 증폭기의 잡음지수 측정결과, 60 GHz에서 4.23 dB의 특성을 나타내었다.

ZnO 박막트랜지스터의 어닐링 조건에 따른 전류 변화 (Current Variation in ZnO Thin-Film Transistor under Different Annealing Conditions)

  • 유덕연;김형주;김준영;조중열
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.63-66
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    • 2014
  • ZnO is a wide bandgap (3.3 eV) semiconductor with high mobility and good optical transparency. However, off-current characteristics of ZnO thin-film transistor (TFT) need improvements. In this work we studied the variation in ZnO TFT current under different annealing conditions. Annealing usually modifies gas adsorption at grain boundaries of ZnO. When oxygen is adsorbed, electron density decreases due to strong electronegativity of the oxygen, and TFT current decreases as a result. Our experiments showed that current increased after vacuum annealing and decreased after air annealing. We explain that the change of off-current is caused by the desorption and adsorption of oxygen at the grain boundaries.

Sapphire SiC, Si 기판에 따른 AlGaN/GaN HEMT의 DC 전기적 특성의 시뮬레이션과 분석 (Simulation and analysis of DC characteristics in AlGaN/GaN HEMTs on sapphire, SiC and Si substrates)

  • 김수진;김동호;김재무;최홍구;한철구;김태근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.272-278
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    • 2007
  • 본 논문에서는 최근 고출력 및 고온 분야의 반도체 분야에 널리 이용되고 있는 AlGaN/GaN 고 전자 이동도 트랜지스터 (High Electron Mobility Transistor, HEMT) 에 대해 DC (direct current) 특성과 열 특성을 기판을 달리하며 시뮬레이션을 수행하였다. 일반적으로 HEMT 소자의 전자 이동도 및 열전도 특성은 기판의 영향이 그 특성을 크게 좌우한다. 이러한 문제점으로 인해 GaN 기반의 HEMT 소자의 기판에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서, 일반적인 Drift-Diffusion 모델과 열 모델을 이용하여 Si, sapphire, SiC (silicon carbide)으로 각각 기판을 변화시키며 시뮬레이션을 하였다. 열 모델 시뮬레이션은 온도를 각각 300, 400, 500K로 변화시키며 그 결과를 비교, 해석 하였다. 전류-전압 (I-V) 특성을 T= 300 K, $V_{GS}$=1 V의 조건에서 시뮬레이션 한 결과, 드레인 포화전류 ($I_{D,max}$)의 값과 sapphire 기판은 189 mA/mm, SiC 기판은 293 mA/mm, Si 기판은 258 mA/mm 를 나타내었다. 또한 T= 500 K에서 최대 전달컨덕턴스($G_{m,max}$)는 각각 38, 50, 31 mS/mm 를 나타내었다.

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마이크로 머시닝 링 커플러를 사용한 낮은 변환 손실 및 높은 격리 특성의 94 GHz MHEMT 믹서 (Low Conversion Loss and High Isolation 94 GHz MHEMT Mixer Using Micro-machined Ring Coupler)

  • 안단;김성찬;박정동;이문교;이복형;박현창;신동훈;이진구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권6호
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    • pp.46-52
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    • 2006
  • 본 논문에서는 70-nm metamorphic high electron mobility transistor (MHEMT)와 W-band 마이크로 머시닝 링 커플러를 이용하여 낮은 변환손실 및 높은 격리특성의 94 GHz MMIC 믹서를 설계 및 제작하였다. 놀은 LO-RF 격리도 특성을 얻기 위하여 마이크로 머시닝 링 커플러를 사용한 새로운 3차원 구조의 resistive 믹서 구조를 제안하였다. 제작된 93 GHz MMIC 믹서는 94 GHz에서 8.9 dB의 낮은 변환 손실과 29.3 dB의 높은 LO-RF 격리돈 특성을 나타내었다. 본 논문에서 제안된 믹서는 기존의 보고된 W-band 대역 믹서와 비교하여 양호한 변환 손실 뿐 만 아니라 우수한 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다.

GaN HEMT를 이용한 고효율 스위칭 모드 도허티 전력증폭기 설계 (Design of High Efficiency Switching-Mode Doherty Power Amplifier Using GaN HEMT)

  • 최길웅;김형종;최진주;김선주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.72-79
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    • 2010
  • 본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-E 스위칭 모드를 적용한 S-대역 레이더용 고효율 스위칭 도허티 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 도허티 전력증폭기는 캐리어 증폭기와 피킹 증폭기가 고효율 특성을 갖는 Class-E 스위칭 모드로 구성되었다. 측정을 위한 입력 RF 신호는 $100\;{\mu}s$의 펄스폭과 1 kHz의 PRF (Pulse Repetition Frequency)인 duty 10%인 펄스 신호를 사용하였다. 2.85 GHz의 주파수 대역에서 스위칭 도허티 전력증폭기 측정결과 포화전력에서 6 dB 떨어진 지점의 전력부가 효율 (power-added efficiency, PAE) 및 드레인 효율 (drain efficiency)은 각각 64%와 80.6%로 측정되었다.

분자선 에피탁시법으로 성장된 $Al_{0.25}Ga_{0.75}As/In_{0.15}Ga_{0.85}As$/GaAs 슈우도형 고 전자 이동도 트랜지스터 구조의 광학적 특성 (The optical characteristics of $Al_{0.25}Ga_{0.75}As/In_{0.15}Ga_{0.85}As$/GaAspseudomorphic high electron mobility transistor structure grown by molecular beam epitaxy)

  • 이동율;이철욱;김기홍;김종수;김동렬;배인호;전헌무;김인수
    • 한국진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.130-135
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    • 2000
  • Photoluminescence(PL)와 photoreflectance(PR)를 이용하여 $Al_{0.25}/Ga_{0.75}/As/In_{0.15}/Ga_{0.85}$/AS/GaAS 슈우도형 고 전자 이동도 트랜지스터 구조에 대한 특성을 조사하였다. 온도 10K의 PL측정에서 InGaAs 양자우물에 의한 e2-hl 및 e2-hl 전이 피크가 각각 1.322 및 1.397 eV에서 관측되었다. 온도 의존성으로부터 첫번째 가전자 띠와 두번째 가전자 띠의 에너지 차이는 약 23'meV로 나타났다. 또한 300 K에서의 PR 측정으로 e2-h2및 e2-hl 전이에 의한 피크를 관측하였고, 두번째 전도 띠의 에너지 준위에 의한 피크가 띠 채움으로 인해 첫번째 전도 띠의 에너지 준위에 의한 피크보다 상대적으로 우세하였다. 반면에 PL 측정에서는 전자 가리개 효과 때문에 첫번째 전도 띠에 의한 피크가 우세하였다.

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위성 통신 응용을 위한 Ku-대역 3 Watt PHEMT MMIC 전력 증폭기 (A Ku-band 3 Watt PHEMT MMIC Power Amplifier for satellite communication applications)

  • 엄원영;임병옥;김성찬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.1093-1097
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    • 2020
  • 본 논문에서는 위성 통신 시스템 응용을 위하여 Ku-대역에서 동작하는 3 W PHEMT MMIC 전력 증폭기의 특성을 기술한다. 3 W PHEMT MMIC 전력 증폭기는 WIN(wireless information networking) semiconductor Corp.에서 제공하는 게이트 길이가 0.25 ㎛인 GaAs 기반 PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) 공정을 사용하여 개발되었다. 개발된 Ku-대역 PHEMT MMIC 전력 증폭기는 13.75 GHz에서부터 14.5 GHz까지의 동작주파수 범위에서 22.2~23.1 dB의 소신호 이득과 34.8~35.4 dBm의 포화 출력 전력을 가진다. 최대 포화 출력 전력은 13.75 GHz에서 35.4 dBm (3.47 W)이었다. 전력 부가 효율은 30.8~37.83%의 특성을 얻었으며 칩의 크기는 4.4 mm×1.9 mm이다. 개발된 PHEMT MMIC 전력 증폭기는 다양한 Ku-대역 위성 통신 시스템 응용에 적용 가능할 것으로 예상된다.