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Photoresponsive Characteristics of N-channel Pseudomorphic HEMT and MESFET Under Optical Stimulation for Possible Applications to Millimeter-Wave Photonics

김동명  김희종  이정일  이유종 
  • 초록

    Comparative photoresponsive current-volt-age characteristics of n-channel PHEMT and MESFET on GaAs substrate. with (W/L)=200 ${\mu}{\textrm}{m}$ /1 ${\mu}{\textrm}{m}$ of gates, are reported as a function of electro-optical stimulation (P\ulcorner, λ=830nm) for the first time as far as we know. Significantly different photoresponses are observed in MESFET and PHEMT, mainly due to different optoelectronic mechanisms in the formation and current conduction of channel carriers. Under high optical power, high photoresponsity with a strong non-linearity with P\ulcorner, predominantly due to a parallel conduction via a heavily doped Al\ulcornerGa\ulcornerAs donor layer, was observed in PHEMT while the optically induced drain current has been very small but monotonically increasing with optical stimulation in GaAs MESFET. We also investigated differences in optically stimulated gate leakage currents and photonic gate responses on gate voltage and drain voltage as a function of P\ulcorner. Based on the drain and gate responses to electro-optical stimulation. PHEMTs are expected to be a better candidate for high performance photonically responsive microwave device compared with MESFETs.


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    1. 1997 "이중 $\delta$ 도핑층을 이용한 Si 채널 MESFET의 성능 향상에 관한 연구" 電子工學會論文誌. Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics. D d34 (12): 69~75    
    2. 2000 "새로운 ERM-방법에 의한 미세구조 N-채널 MOSFET의 유효 캐리어 이동도와 소스 및 드레인 기생저항의 정확한 분리 추출" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SD, 반도체 37 (12): 1~9    
    3. 2001 "MODFET의 광반응" 광학과 기술 = Optical science and technology 5 (1): 52~56    
    4. 2006 "특허분석을 통한 유망융합기술의 예측" 기술혁신연구 14 (3): 93~116    
    5. 2010 "Comparative Study on the Structural Dependence of Logic Gate Delays in Double-Gate and Triple-Gate FinFETs" Journal of semiconductor technology and science 10 (2): 134~142    
    6. 2012 "Avalanche Hot Source Method for Separated Extraction of Parasitic Source and Drain Resistances in Single Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors" Journal of semiconductor technology and science 12 (1): 46~52    

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