• 제목/요약/키워드: mHEMT

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Metamorphic HEMT를 이 용한 60 GHz 대역 고출력 Push-Push 발진기 (A High Power 60 GHz Push-Push Oscillator Using Metamorphic HEMT Technology)

  • 이종욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.659-664
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    • 2006
  • 본 논문에서는 $0.12{\mu}m$ 게이트 전극을 가진 metamorphic InAIAs/InGaAs high electron-mobility transistors (mHEMT)를 이용하여 제작된 60 GHz push-push 발진기의 특성을 고찰하였다. 전극 길이가 $0.12{\mu}m$ 인 mHEMT는 700 mA/mm의 최대 전류, 600 mS/mm의 최대 전달정수, 170 GHz $f_T$, 그리고 300 GHz 이상의 $f_{MAX}$ 등 우수한 특성을 나타내었다. 두 개의 $6{\times}50{\mu}m$ 크기를 가지는 mHEMT 를 이용하여 제작된 발진기는 59.5 GHz 에서 6.3 dBm의 출력 전력과 -35 dBc 이상의 기저 주파수 억압도를 나타내었다. 페이즈 노이즈 (phase noise)는 발진 주파수의 1 MHz 오프셋에서 -81.2 dBc/Hz 의 특성을 나타내었다. 본 연구 결과는 60 GHz 대역에서 mHEMT를 이용하여 제작된 push-push 발진기로는 최대 출력을 나타낸 결과이며, 이 연구 결과는 상용화와 저가격에 InP HEMT 보다 유리한 mHEMT를 이용하여 고출력 발진기 특성을 얻을 수 있음을 보여준다.

Fabrication and Characterization of $0.2\mu\textrm{m}$ InAlAs/InGaAs Metamorphic HEMT's with Inverse Step-Graded InAlAs Buffer on GaAs Substrate

  • Kim, Dae-Hyun;Kim, Sung-Won;Hong, Seong-Chul;Paek, Seung-Won;Lee, Jae-Hak;Chung, Ki-Woong;Seo, Kwang-Seok
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제1권2호
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    • pp.111-115
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    • 2001
  • Metamorphic InAlAs/InGaAs HEMT are successfully demonstrated, exhibiting several advantages over conventional P-HEMT on GaAs and LM-HEMT on InP substrate. The strain-relaxed metamorphic structure is grown by MBE on the GaAs substrate with the inverse-step graded InAlAs metamorphic buffer. The device with 40% indium content shows the better characteristics than the device with 53% indium content. The fabricated metamorphic HEMT with $0.2\mu\textrm{m}$T-gate and 40% indium content shows the excellent DC and microwave characteristics of $V_{th}-0.65V,{\;}g_{m,max}=620{\;}mS/mm,{\;}f_T120GHZ{\;}and{\;}f_{max}=210GHZ$.

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저온에서 AlGaN/GaN HEMT의 전기적 특성 변화 (Electrical Characteristics of AlGaN/GaN HEMT at Low Temperature)

  • 강민성;박용운;최철종;양전욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.344-349
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    • 2018
  • AlGaN/GaN HEMT를 제작하여 상온에서 $-178^{\circ}C$의 저온에 이르기까지 트랜지스터의 전기적인 특성 변화를 연구하였다. 상온에서 264 mA/mm를 나타내던 게이트 길이 $2{\mu}m$인 HEMT의 드레인 전류는 온도의 감소에 따라 변화하여 $-108^{\circ}C$의 온도에서 388 mA/mm로 47%의 증가를 나타냈으며 최대 트랜스컨덕턴스는 121 mS/mm로 부터 183 mS/mm로 증가하였다. 또한 $-178^{\circ}C$의 온도에 이르기까지 -0.39 V의 문턱전압 변화를 보였다. 이러한 변화는 주로 상온에서부터 $-108^{\circ}C$의 온도에서 나타나고 있으며 온도감소에 따른 $720{\Omega}/sq.$ 로부터 $300{\Omega}/sq.$로 감소하는 면저항의 변화와 함께하고 있다.

Spin processor에 의한 저잡음 p-HEMT 제작 (Implementation of Low Noise p-HEMT Using Spin processor)

  • 김송강
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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    • pp.148-152
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    • 2001
  • One set of MMIC library has been developed using gate recess etching by spin processor. It is superior than that of dipping Method in the uniformity and the reproducibility of gate recess. A DC characteristics of p-HEMT have a uniform characteristics in the whole wafer than that of dipping method. The low noise p-HEMT with the $0.6{\mu}m$ and $200{\mu}m$ of gate length and gate width, respectivily, has a uniform characteristics of Idss 130~145 mA, conductances 190~220mS/nm, and threshold voltage -0.7~-1.1V in the drain voltage of 2V.

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2단계 게이트 리세스 방법으로 제작한 100 nm mHEMT 소자의 DC 및 RF 특성 (DC and RF Characteristics of 100-nm mHEMT Devices Fabricated with a Two-Step Gate Recess)

  • 윤형섭;민병규;장성재;정현욱;이종민;김성일;장우진;강동민;임종원;김완식;정주용;김종필;서미희;김소수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.282-285
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    • 2019
  • 본 연구에서는 2단계 게이트 리세스 방법을 사용하여 T-형 게이트 길이가 100 nm인 mHEMT 소자를 제작하였다. 제작한 소자는 65 mA의 드레인전류($I_{dss}$), 1090 mS/mm의 트랜스콘덕턴스($g_m$), -0.65 V의 문턱전압 ($V_{th}$) 등의 DC 특성을 보였다. 또한 차단주파수($f_T$) 190 GHz와 최대 공진주파수($f_{MAX}$) 260 GHz인 우수한 고주파 특성을 나타내었다. 제작한 mHEMT 소자는 향후에 W-대역의 MMIC 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

AlGaN/GaN HEMT의 채널폭 스케일링에 따른 협폭효과 (Narrow channel effect on the electrical characteristics of AlGaN/GaN HEMT)

  • 임진홍;김정진;심규환;양전욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.71-76
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    • 2013
  • 본 연구에서는 AlGaN/GaN HEMT (High electron mobility transistor)를 제작하고 채널폭의 감소에 따른 특성의 변화를 고찰하였다. AlGaN/GaN 이종접합구조 기반의 기판 위에 채널의 길이는 $1{\mu}m$, 채널 폭은 각각 $0.5{\sim}9{\mu}m$가 되도록 전자선 리소그라피 방법으로 트랜지스터를 제작하였다. 게이트를 형성하지 않은 상태에서 채널의 면저항을 측정한 결과 sub-${\mu}m$ 크기로 채널폭이 작아짐에 따라 채널의 면저항이 급격히 증가하였으며, 트랜지스터의 문턱전압은 $1.6{\mu}m$$9{\mu}m$의 채널폭에서 -2.85 V 이었으며 $0.9{\mu}m$의 채널폭에서 50 mV의 변화, $0.5{\mu}m$에서는 350 mV로 더욱 큰 변화를 보였다. 트랜스컨덕턴스는 250 mS/mm 내외의 값으로부터 sub-${\mu}m$ 채널에서 150 mS/mm로 채널폭에 따라 감소하였다. 또한, 게이트의 역방향 누설전류는 채널폭에 따라 감소하였으나 sub-${\mu}m$ 크기에서는 감소가 둔화되었는데 채널폭이 작아짐에 따라 나타는 이와 같은 일련의 현상들은 AlGaN 층의 strain 감소로 인한 압전분극 감소가 원인이 되는 것으로 사료된다.

X-밴드 저잡음 증폭기용 $0.25 \mu\textrm{m}$ T-형 게이트 P-HEMT 제작 (Fabrication of $0.25 \mu\textrm{m}$ P-HEMT for X-band Low Noise Amplifier)

  • 이강승;정윤하
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.17-20
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    • 2000
  • We have enhanced the yield of 0.25 ${\mu}{\textrm}{m}$ T-gate $Al_{0.25}$G $a_{0.75}$As/I $n_{0.2}$G $a_{0.8}$As P-HEMT using three-layer E-beam lithography process and selective etching process. The three-layer resist structure (PMMA/copolymer/ PMMA=2000 $\AA$/3000 $\AA$/2000 $\AA$) and three developers (Benzene:IPA=1:1,Methanol:IPA =1:1,MIBK:IPA=1:3) were used for fabrication of a wide-head T-gate by the conventional double E-beam exposure technology. Also 1 wt% citric acid: $H_2O$$_2$:N $H_{4}$OH(200m1:4ml:2.2ml) solution were used for uniform gate recess. The etching selectivity of GaAs over $Al_{0.25}$G $a_{0.75}$As is measured to be 80. So these P-HEMT processes can be used in X-band MMIC LNA fabrication.ion.ion.ion.

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HEMT 소자 공정연구, Part III : 개별소자 제작 및 특성분석 (A Study on HEMT Device Process, Part III: Fabrication of a discrete Device and its Characteristics)

  • 이종람;이재진;맹성재;박성호;마동훈;강태원;김진섭;마동성
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권11호
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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.

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AlGaN/GaN HEMT 전력소자 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on the Simulation of AlGaN/GaN HEMT Power Devices)

  • 손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.55-58
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    • 2014
  • The next-generation AlGaN/GaN HEMT power devices need higher power at higher frequencies. To know the device characteristics, the simulation of those devices are made. This paper presents a simulation study on the DC and RF characteristics of AlGaN/GaN HEMT power devices. According to the reduction of gate length from $2.0{\mu}m$ to $0.1{\mu}m$, the simulation results show that the drain current at zero gate voltage increases, the gate capacitance decreases, and the maximum transconductance increases, and thus the cutoff frequency and the maximum oscillation frequency increase. The maximum oscillation frequency maintains higher than the cutoff frequency, which means that the devices are useful for power devices at very high frequencies.

새롭게 수정된 Curtice 모델을 이용한 GaAs pHEMT 대신호 통합모델 구축 (Large Signal Unified Model for GaAs pHEMT using Modified Curtice Model)

  • 박덕종;염경환;장동필;이재현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.551-561
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    • 2001
  • 본 연구에서는 GEC-Marconi 사의 H40 GaAs pHEMT 소자에 대해서 새롭게 수정한 Curtice 모델을 사용하여 대신호 통합모델을 구축하였다. 통합모델에는 DC 특성과 biss에 따른 소신호 및 잡음 특성이 모두 포함되어 있으며, 특히 수정되 Curtice 모델을 사용함으로써 gate-source 간의 전압이 증가함에 따라 나타나는 pHEMT 의 transconductance(이하 $g_{m}$) 특성을 매우 간단하면서도 물리적으로 설명할 수 있게 하였다. 또한 통합모델 내부에는 RF-choke를 사용함으로써 $g_{m}$, $R_{ds}$ 성분의 DC 상태와 AC 상태에서의 차이를 설명하게 하였다. 통합모델을 HP사의 simulation tool 인 MDS(Microwave Design System)의 SDD(Symbolically Defined Device)를 이용하여 구현한 후, 실제의 data와 비교한 결과 DC, small signal, 그리고 noise 에 대한 특성에 H40 pHEMT 와 대부분 일치함을 보았으며, 선형과 다양한 harmonic balance simulation 의 수렴성 및 정확성을 확인함으로써 본 모델을 이용한 경우 저잡음 증폭기, 발진기, 그리고 혼합기 등의 여러 부품설계를 할 수 있음을 보였다.

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