• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.27 no.12
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• pp.1841-1851
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• 1990

Self-aligned gate GaAs MESFETs using ion beam deposited tungsten applicable to GaAs LSI fabrication process have been fabricated. Silicon implanted samples were annealed using isothermla two step RTA process and conventional one step RTA process. The electrical and physicla characteristics of annealed samples were investigated using Hall and I-V measurements. As results of measurements, activation characteristics of the isothermal two step RTA process are better than those of one step annealed ones. Using the developed processes, GaAs SAFETs (Self-Aligned Gate FET) have been fabricated and electdrical characteirstics are measured. As results, subthreshold currents of SAGFETs are 6x10**-10 A/\ulcorner, that is compatible to conventional MESFET, maximum transconductances of 0.75\ulcorner gate MESFET using one step RTA process and 2\ulcorner gate MESFET using isothermal two step RTA process are 18 mS/mm, 41 mS/mm respectively.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.8 no.4B
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• pp.536-540
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• 1999

We have developed a refractory WNx self-aligned gate GaAs metal-semiconductor field-effect transistor(MESFET) using $SiO_2$ side-wall process. The MESFET hasa fully ion-implanted, planar, symmetric self-alignment structure, and it is quite suitable for integration. The uniform trans-conductance of 354nS/mm up to Vgs=+0.6V and the saturation current of 171mA/mm were obtained. As high as 43GHz of cut-off frequency hs been realized without any de-embedding of parasitic effects. The refractory WNx self-aligned gate GaAs MESFET technology is one of the most promising candidates for realizing linear power amplifier ICs and multifunction monolithic ICs for use in the digital mobile communication systems such as hand-held phone(HHP), personal communication system (PCS) and wireless local loop(WLL).

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.29A no.2
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• pp.77-79
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• 1992

We propose a self-aligned and double recessed technique for GaAs power MESFETs application. The gate length and the wide recess width are defined by a selective removal of the SiN layer using reactive ion etching(RIE) while the depth of the channel is defined by chemical etching of GaAs layers. The threshold voltages and the saturation drain voltage could be sucessfully controlled using this technique. The lateral-etched distance increases with the dry etching time and the source-drain breakdown voltage of MESFET increases up to about 30V at a pinch-off condition. The electrical characteristics of a MESFET with a gate length of 2 x10S0-6Tm and a source-gate spacing of 33 x10S0-6Tm show maximum transconductance of 120 mS/mm and saturation drain current density of 170-190mA/mm at a gate voltage of 0.8V.

• The Korean Journal of Ceramics
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• v.4 no.1
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• pp.43-46
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• 1998

We have investigated the formation and thermal stability of cobalt aluminide(CoAl) thin films on GaAs. In order to obtain cobalt-aluminide thin films, we deposited a multilayer of Co/Al on GaAs, and subsequently annealed the samples at 80$0^{\circ}C$ for 30 min. After annealing, single-phase cobalt aluminide was produced showing a flat and uniform interface with GaAs. which indicates that cobalt aluminide (CoAl) is thermally stable with GaAs. In addition, the adherence and mechanical properties of the as-deposited, and annealed Co/Al multilayer structure on GaAs are compatible with those required for device fabrication processes. The electrical property of the CoAl/GaAs contact shows rectifying characteristics, indicating that the diodes were usable as rectifying gate electrodes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.162-162
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• 1999

초고주파 집적회로의 핵심소자로 각광을 받고 있는 GaAs MESFET(MEtal-emiconductor)은 게이트 형성 공정이 가장 중요하며, WNx 내화금속을 이용한 planar 게이트 구조의 경우 임계전압(Vth:threshold voltage)의 균일도가 우수할 뿐만 아니라 특히 Side-wall을 이용한 self-align 게이트는 소오스 저항을 줄일 수 있어 고성능의 소자 제작을 가능하게 한다.(1) 본 연구의 핵심이 되는 Side-wall을 형성하기 위하여 PECVD법에 의한 SiOx 박막을 증착하고, 건식식각법을 이용하여 SiOx side-wall을 형성하였다. 이 공정을 이용하여 소오스 저항이 낮고 임계전압의 균일도가 우수한 고성능의 self-aligned gate MESFET을 제작하였다. 3inch GaAs 기판상에 이온주입법에 의한 채널 형성, d.c. 스퍼터링법에 의한 WNx 증착, PECVD법에 의한 SiOx 증착, MERIE(Magnetic Enhanced Reactive Ion Etcing)에 의한 Side-wall 형성, LDD(Lightly Doped Drain)와 N+ 이온주입, 그리고 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 활성화 공정을 수행하였다. 채널은 40keV, 4312/cm2로, LDD는 50keV, 8e12/cm2로 이온주입하였고, 4000A의 SiOx를 증착한 후 2500A의 Side-wall을 형성하였다. 옴익 접촉은 AuGe/Ni/Au 합금을 이용하였고, 소자의 최종 Passivation은 SiNx 박막을 이용하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 hp4145B parameter analyzer를 이용한 전압-전류 측정을 통하여 평가하였다. Side-wall 형성은 0.3$\mu\textrm{m}$ 이상의 패턴크기에서 수직으로 잘 형성되었고, 본 연궁에서는 게이트 길이가 0.5$\mu\textrm{m}$인 MESFET을 제작하였다. d.c. 특성 측정 결과 Vds=2.0V에서 임계전압은 -0.78V, 트랜스컨덕턴스는 354mS/mm, 그리고 포화전류는 171mA/mm로 평가되었다. 특히 본 연구에서 개발된 트랜지스터의 게이트 전압 변화에 따른 균일한 트랜스 컨덕턴스의 특성은 RF 소자로 사용할 때 마이크로 웨이브의 왜곡특성을 없애주기 때문에 균일한 신호의 전달을 가능하게 한다. 0.5$\mu\textrm{m}$$\times$100$\mu\textrm{m}$ 게이트 MESFET을 이용한 S-parameter 측정과 Curve fitting 으로부터 차단주파수 fT는 40GHz 이상으로 평가되었고, 특히 균일한 트랜스컨덕턴스의 경향과 함께 차단주파수 역시 게이트 바이어스, 즉 소오스-드레스인 전류의 변화에 따라 균일한 값을 보였다. 본 연구에서 개발된 Side-wall 공정은 게이트 길이가 0.3$\mu\textrm{m}$까지 작은 경우에도 사용가능하며, WNx self-align gate MEESFET은 낮은 소오스저항, 균일한 임계전압 특성, 그리고 높고 균일한 트랜스 컨덕턴스 특성으로 HHP(Hend-Held Phone) 및 PCS(Personal communication System)와 같은 이동 통신용 단말기의 MMICs(Monolithic Microwave Integrates Circuits)의 제작에 활용될 것으로 기대된다.