• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.24 no.11
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• pp.1064-1073
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• 2013

In this paper, a compact 370 W high efficiency GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor) power amplifier(PA) using internal harmonic manipulation circuits is presented for cellular and L-band. We employed a new circuit topology for simultaneous high efficiency matching at both fundamental and 2nd harmonic frequency. In order to minimize package size, new 41.8 mm GaN HEMT and two MOS(Metal Oxide Semiconductor) capacitors are internally matched and combined package size $10.16{\times}10.16{\times}1.5Tmm^3$ through package material changes and wire bonded in a new package to improve thermal resistance. When drain biased at 48 V, the developed GaN HEMT power amplifier has achieved over 80 % Drain Efficiency(DE) from 770~870 MHz and 75 % DE at 1,805~1,880 MHz with 370 W peak output power(Psat.). This is the state-of-the-art efficiency and output power of GaN HEMT power amplifier at cellular and L-band to the best of our knowledge.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.10
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• pp.1074-1080
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• 1996

본 고에서는 HEMT를 사용하여 제작할 수 있는 여러가지 초고주파 소자들에 대하여 간락하게 나마 알아보았다. 고속 전자 이동 트랜지스터의 전위 우물이 가진 특성으로 인한 2차원 전자 개스(2DEG)의 이동을 이용한 고속소자의 사용은 정보의 보다 빠른 전달을 가져다 주었고 현재의 데이터 처리요구에 부응하고 있다. 최근 선진국의 초고주파 기술동향으로 볼때 HEMT의 구조와 동작에 관한 연구가 활발히 이루어 지고 있는 실정이며 그에 따른 초고주파 집적회로의 주파수 동작영역이 계속 넓어지고 있다. 하지만 현재 우리나라의 초고주파수에 대한 관심은 실로 놀라울 만큼 급부상하고는 있다고는 하나 그 초고주파대역에 사용되는 소자는 거의 선진국으로부터 전량에 가까운 정도로 수입에 의존하고 있는 실정이다. HEMT는 FET에 대한 응용소자로서 개발의 여지가 충분한만큼 관심을 가질 필요가 있다. 실제로 HEMT가 상업적으로 많이 이용되고 있는 분야는 저잡음 특성이 강하기 때문에 저잡음 증폭기용 소자로 사용되고 있고 제작시에 도핑되는 층의 배열을 변형하거나 첨가하여 소자내의 2차원 전자개스 층을 확장하여 어둑 빠른 소자 개발도 현재 이루어지고 있는 실정이다. 점점 더 증가하는 초고속 통신 시스템의 요구와 초고주파와 밀리미터파의 이용은 고속전자이동 트랜지스터의 미래를 밝게 해줄것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.131-132
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• 2007

An AlGaN/GaN high electron mobility transistor(HEMT) was fabricated and the effect of photoelectrochemical oxidation of AlGaN/GaN surface was investigated. The oxidation of AlGaN surface was done in water at the bias of 10 V under the deep UV light illumination. The sheet resistance of the AlGaN/GaN structure was increased and gate leakage current of the HEMT was decreased by the oxidation. However, the transconductance of the HEMT was not degraded by the oxidation.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.5
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• pp.390-396
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• 1997

AIGaAs/InGaAs/GaAs high electron mobility transisters(HEMT)소자의 오믹 접합재료로 일반적으로 사용되고 있는 AuGeNi의 접합저항과 열적 안정성을 향상시키기 위한 새로운 접합재료에 대해 연구하였다. 이를 위해 sub/M$_{1}$Au-Ge/M$_{2}$Au의 구조에서 M$_{1}$을 Ni과 Pd, M$_{2}$를 Ni, Ti, Mo로 하였을 경우의 접합 재료에 대한 오믹 접합 특성의 변화를 조사하였다. 또한 일반 열처리로와 램프 히터를 이용한 고속 열처리에 따른 오믹 특성을 조사하였다. M$_{1}$을 Ni에서 Pd으로 대체하였을 경우 접합 저항은 약간 증가하였으며 접합 특성의 개선을 관찰되지 않았다. M$_{2}$를 Ni에서 Ti이나 Mo로 대치하였을 경우, 접합 저항은 감소하였고 열적 안정성과 접합 형상은 현저히 개선되었다. 특히 Ni/Au-Ge/Mo/Au의 접합재료는 급속 열처리에 의해 -0.1Ωmm의 극히 낮은 잡합 저항과 우수한 접합 형상을 갖는 것으로 조사되었다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.9 no.4
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• pp.506-514
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• 1998

The design and fabrication of X-band(11.7~12 GHz) 2-stage monolithic microwave integrated circuit(MMIC) low noise amplifier (LNA) for active antenna are presented using $0.15{\mu}m\times140{\mu}m$ AlGaAs/InGaAs/GaAs pseudomorphic high electron mobility transistor (P-HEMT). In each stage of the LNA, a series feedback by using a source inductor is used for both input matching and good stability. The measurement results are achieved as an input return loss under -17 dB, an output return loss under -15dB, a noise figure of 1.3dB, and a gain of 17 dB at X-band. This results almost concur with a design results except noise figure(NF). The chip size of the MMIC LNA is $1.43\times1.27$.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.25 no.6
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• pp.451-458
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• 2020

In this study, a trade-off analysis of a power conversion system (PCS) is performed in accordance with a power semiconductor device to establish the suitable operating frequency range for the anyplace induction heating system. A resonant network is designed under each operating frequency condition to compare and analyze the PCS losses depending on the power semiconductor device. On the basis of the simulation results, the PCS losses and frequency condition are calculated. The calculated results are then used for a trade-off analysis between Si-MOSFET and GaN-HEMT based on PCS. The suitable operating frequency range is determined, and the validity of the analysis results is verified by the experiment results.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.12 no.3
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• pp.217-221
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• 2011

GaAs-based and InP-based HEMTs(High Electron Mobility Transistors) have good microwave and millimeter-wave frequency performance with lower minimum noise figure. GaAs-based MHEMTs(Metamorphic HEMTs) have some advantages, especially for cost, compared with InP-based ones. In this paper, the RF small-signal circuits of MHEMTs are simulated and analyzed for the design of millimeter-wave application systems. The simulation analysis for RF small-signal frequency can help and give some insights about the MHEMTs for the design of millimeter-wave application and communication systems.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.26 no.11
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• pp.1706-1711
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• 1989

Unit processes for the fabrication of HEMT(high electron mobility transistor)was studied and the optimum conditions of them were applied to the fabrifcation of a discrete HEMT device. The HEMT with a nominal gate-source spacing of 3.6\ulcorner and a gate length of 2.8\ulcorner showed a transconductance of 46.1mS/mm and a threshold voltage of -0.29V. A source-drain voltage of 2.0V for a saturation current of 35mA/mm was achieved.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1124-1125
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• 2015

밴드-갭이 큰 반도체는 실리콘에 비하여 다양한 전기 물성 장점을 가져 고주파수 증폭 소자나 차세대 전력 반도체 소자로 각광을 받고 있다. 다양한 와이드 밴드-갭 반도체 중 AlGaN/GaN 이종접합 반도체는 채널의 높은 전도성과 높은 임계 전계로 인하여 우수한 전기적 특성을 가진다. 최근 발전된 수치해석 시뮬레이션을 이용하여 AlGaN/GaN 고전자 이동도 트랜지스터 (high-electron-mobility transistor, HEMT)의 설계연구를 진행하였다. AlGaN 장벽층의 두께가 증가할수록 채널의 전자 면 농도가 증가하도록 설계하였다. 또한 게이트 필드 플레이트 설계를 통하여 AlGaN/GaN HEMT의 역방향 전계 피크를 1개에서 2개로 증가시켜 항복전압을 368 V에서 최대 822 V로 개선하였다. 수렴문제를 개선한 수치해석 시뮬레이션은 RF power AlGaN/GaN HEMT의 설계에 유용하다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.292-293
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• 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.