• 제목/요약/키워드: pHEMT

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Improved Breakdown Voltage Characteristics of $In_{0.5}Ga_{0.5}P/In_{0.22}Ga_{0.78}As/GaAs$ p-HEMT with an Oxidized GaAs Gate

  • I-H. Kang;Lee, J-W.;S-J. Kang;S-J. Jo;S-K. In;H-J. Song;Kim, J-H.;J-I. Song
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제3권2호
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    • pp.63-68
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    • 2003
  • The DC and RF characteristics of $In_{0.5}Ga_{0.5}P/In_{0.22}Ga_{0.78}As/GaAs$ p-HEMTs with a gate oxide layer of various thicknesses ($50{\;}{\AA},{\;}300{\;}{\AA}$) were investigated and compared with those of a Schottky-gate p-HEMT without the gate oxide layer. A prominent improvement in the breakdown voltage characteristics were observed for a p-HEMT having a gate oxide layer, which was implemented by using a liquid phase oxidation technique. The on-state breakdown voltage of the p-HEMT having the oxide layer of $50{\;}{\AA}$was ~2.3 times greater than that of a Schottky-gate p-HEMT. However, the p-HEMT having the gate oxide layer of $300{\;}{\AA}$ suffered from a poor gate-control capability due to the drain induced barrier lowering (DIBL) resulting from the thick gate oxide inspite of the lower gate leakage current and the higher on-state breakdown voltage. The results for a primitive p-HEMT having the gate oxide layer without any optimization of the structure and the process indicate the potential of p-HEMT having the gate oxide layer for high-power applications.

새로운 발룬 회로를 이용한 40 ㎓ 대역 MMIC 이중 평형 Star 혼합기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 40 ㎓ MMIC Double Balanced Star Mixer using Novel Balun)

  • 김선숙;이종환;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.258-264
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    • 2004
  • 본 논문에서는 40 ㎓ 대역 MMIC(Monolithic Microwave Intergrated Circuit) 이중평형 star 혼합기를 비아 공정이 있는 GaAs substrate(두께 4 mil)상에서 설계 및 제작, 측정하였다. 이중평형 star 혼합기를 구현하기 위해 발룬회로와 다이오드 설계가 필요했다. 발룬회로는 microstrip과 CPS(Coplanar Strip)를 이용하여 새로운 구조를 제안하여, 2 ㎓ 대역으로 주파수를 낮추어 새로운 구조의 발룬 성능을 PCB로 제작하여 확인한 바 있다. 이를 바탕으로 40 ㎓에서 MMIC 발룬을 설계하였다. 제안된 발룬은 비아 공정이 포함된 MMIC 회로에 적 합하며, 이중평형 혼합기 구현에 쉽게 적용 가능하다는 특징이 있다. 다이오드는 p-HEMT를 사용하는 밀리미터파 대역의 다른 MMIC 회로들과의 호환성을 고려하여, p-HEMT 공정을 기반으로 한 쇼트키 다이오드를 설계하였다. 이를 이용 제안한 발룬회로와 다이오드를 조합하여, 이중평형 star 혼합기를 구현하였다. 혼합기의 측정 결과 LO전력이 18 ㏈m일 때, 변환손실 약 30 ㏈를 얻었다. 이는 p-HEMT의 AlGaAs/InGaAs 층에 의한 다이오드 때문이며, p-HEMT구조에서 AlGaAs층을 식각하여 단일 접합 다이오드를 만들면 혼합기의 성능이 개선될 것으로 예상된다.

P-HEMT의 비선형해석에 의한 저위상잡음 분석 및 마이크로파 발진기 설계 (Analysis of low Phase Noise by Nonlinear parameters of P-HEMT and Microwave Oscillator design)

  • 김성용;강문형;이영철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.79-82
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    • 2003
  • 본 논문은 마이크로파발진기의 위상잡음 특성에 영향을 미치는 P-HEMT의 비선형 파라미터를 선정하고, 3개의 비선형 파라미터와 최소 위상잡음을 분석하였다. 분석된 P-HEMT가 저 위상잡음을 가지는 최적의 바이어스 동작점을 선정하여, 선정된 바이어스 동작점에서 두 가지 형태의 발진기를 설계하므로 서 발진기의 물리적 구조에 의한 위상 잡음의 영향을 비교하고 위상잡음의 감소방안을 제시하였으며, 이를 이용하여 ku-대역 위상동기유전체공진 발진기를 설계 제작하였다.

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InP HEMT의 2DEG계산 (2DEG Calculation in InP HEMT)

  • 황광철;안형근;한득영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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    • pp.316-318
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    • 2003
  • 양자우물 구조를 사용한 HEMT(High Electron Mobility Transistor)는 고속 스위칭 소자와 초고주파 통신용 소자 및 센서에에 우수한 동작특성을 갖고 있다. 본 논문에서는 AlInAs/InP HEMT의 heterostructure를 파동방정식과 Poisson 방정식을 self-consistent 한 방법으로 해석하였다. 파동방정식으로 junction의 전자농도를 계산하고, Poisson 방정식을 해석하여 potential profile에 의한 전자 농도가 heterostructure에서 self-consistent가 되도록 연산하였다. 끝으로 AlInAs/InP 구조에서 positively ionized donor, valance band에서의 hole, conduction band의 free electron과 구조내의 2DEG를 AlGaAs/GaAs 및 AlGaAs/InGaAs/GaAs와 비교하였다.

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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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새로운 60 GHz 대역 GaAs pHEMT 저항성 이중평형 Star 혼합기 MMIC의 설계 및 제작 (Design and fabrication of a Novel 60 GHz GaAs pHEMT Resistive Double Balanced Star MMIC Mixer)

  • 염경환;고두현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.608-618
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Maas의 die 이중평형혼합기 회로를 개선, 새로운 pHEMT resistive star 이중평형혼합기 회로를 제안하였다. Star 구조로 구성되기 때문에 기존의 FET ring 혼합기 구조와 달리 별도의 IF balun이 필요로 하지 않는다. 또한 Maas의 직관적인 이중 balun설계 방법을 개선 EM simulation을 통한 이중 balun을 구성하는 방법을 제시하였다. 제안된 혼합기 회로는 CPW(Coplanar Waveguide)를 기반으로 하여 동국대 0.1 um GaAs pHEMT library를 이용 MMIC로 제작하였다. 제작된 혼합기는 크기 1.5 ${\times}$ 1.5 $\textrm{mm}^2$이며 DC bias로 성능 조정이 가능하다. 이것은 up/down converter로 사용 가능하며 V-band전역 이상의 주파수 대역폭을 갖고, 변환손실은 약 13∼18 ㏈ 정도이다.

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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GaAs p-HEMT를 이용한 Power LNA의 설계 (The Implementation of Power LNA Using GaAs p-HEMT)

  • 조삼렬;김상우;박동진;김영;김복기
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.29-33
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    • 2002
  • 본 논문은 자기 바이어스(self bias)를 이용한 PCS 대역용 하이브리드 전력 저잡음 증폭기(power LNA) 모듈에 관한 것으로 GaAs p-HEMT 칩을 세라믹 기판에 실장하여 와이어 본딩과 주변 매칭을 통해 고주파 손실을 줄이고 온도 변화에 대한 안정성과 1.2㏈의 저잡음, 21~23㏈m의 P$_1$㏈를 실현하였다. 10mm$\times$10mm 크기로 표면 실장이 되도록 단자를 cut-line 형태로 모듈화 하여 안정성과 신뢰성을 향상시켰고 또한 저가격화를 실현하였다.

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개인 휴대통신용 4중대역 p-HEMT SR6T 스위치 구현 (Implementation of Quad-Band p-HEMT SP6T Switch for Handset Applications)

  • 선원철;정인호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권1호
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    • pp.97-101
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    • 2011
  • 개인 휴대통신의 서비스 대역에 대응하는 4중 대역 p-HEMT SP6T 스위치를 구현하였다. 낮은 삽입손실과 높은 격리특성을 달성하기 위하여, 트랜지스터 단위소자의 최적화를 통해 On-Off간 상호 보완적 관계를 고려하였으며, 특히 송수선간 격리 특성의 경우, 큰 커패시터 삽입을 통하여 우수한 격리 특성을 달성하는 동시에 단일의 전압제어와 백비아를 사용한 접지를 통해 소형화를 달성하였다. 구현된 SP6T 스위치는 $950um{\times}100um$의 크기를 가지며 공정상 게이트 우물의 오류를 감안할 때, 각 주파수 대역에서 우수한 삽입손실 및 격리특성을 확인 할 수 있었다.