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초고주파 고출력 Gallium Nitride 전자소자의 기술동향 및 발전방향

오재응   (한양대학교 전자 및 컴퓨터공학부UU0001519  );
  • 초록

    본 논문에서는 최근 초고주파영역에서 우수한 고출력 특성을 갖는 것으로 알려진 AlGaN-GaN high-electron mobility transistor(HEMT's)의 최근 기술동향과 함께 응용가능성 및 한계에 대하여 검토하였다. GaN는 약 3.4eV 정도의 큰 밴드갭을 갖는 까닭에 200V 이상의 높은 항복전압을 갖는다. 또한 AlGaN와 이종접합을 형성하는 경우 piezoelectric field에 의하여 1 $\times$ 10\ulcornercm\ulcorner 이상의 높은 밀도의 2DEG(two-dimensional electron gas)의 형성이 가능하고, 상온 전자이동도가 1,200 $\textrm{cm}^2$ /V-s 이상으로서 초고주파 고출력 전자소자의 구현에 필요한 물성을 갖추고 있다. 현재 cutoff frequency fT가 60GHz이상, maximum frequency fmax가 150GHz 이상의 소자가 개발되었으며, 3W/cm 이상의 cw(continuous wave) 전력밀도가 보고된바 있다. 또한 열전도도가 큰 새로운 기판이 개발되고, heat dissipation을 개선하기 위한 새로운 소자구조가 개발됨에 따라 보다 높은 전력밀도를 갖는 단위소자 또는 MMIC(monolithic microwave integrated circuits)의 구현가능성이 높아지고 있다.


 저자의 다른 논문

  • 오재응 (23)

    1. 1991 "III-V 삼상 화합물 반도체의 분자선 결정성장법에서의 열역학적 고찰" 전자통신 13 (4): 42~51    
    2. 1991 "고집적회로에서 TiN/Ti Diffusion Barrier의 열처리에 따른 계면반응 및 구조변화에 대한 연구" 전자통신 13 (4): 58~69    
    3. 1995 "TDMAT와 TDMAT/$NH_3$ 로 형성한 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) Titanium Nitride 박막의 특성" 한국재료학회지 = Korean journal of materials research 5 (7): 775~780    
    4. 1997 "Cellular phone용 단일 전원 MMIC single-ended 주파수 혼합기 개발" 電子工學會論文誌. Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics. D d34 (10): 14~23    
    5. 1998 "PCS 용 MMIC Single-blanced upconverting 주파수 혼합기 설계 및 제작" 電子工學會論文誌. Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics. D d35 (4): 1~8    
    6. 1998 "PCS영 GaAs VCO/Mixer MMIC 설계 및 제작에 관한 연구" 電子工學會論文誌. Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics. D d35 (5): 1~10    
    7. 1998 "MOCVD 방법으로 증착된 TaN와 무전해도금된 Cu박막 계면의 열적 안정성 연구" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 11 (12): 1091~1098    
    8. 2000 "Hydride Vapor Phase Epitaxy 법으로 성장된 Free-Standing GaN 기판의 특성에 관한 연구" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SD, 반도체 37 (3): 14~19    
    9. 2000 "다층 InAs 양자점을 이용한 장파장 적외선 수광소자에 관한 연구" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SD, 반도체 37 (8): 42~47    
    10. 2001 "$n^+$-GaN/AlGaN/GaN HFET 제작을 위한 오믹접촉에 관한 연구" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 14 (2): 123~129    

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