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

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.13 no.4, 2014년, pp.55 - 58  

손명식 (순천대학교 전자공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

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 ...

주제어

#AlGaN/GaN   #HEMT   #Device simulation  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 2차원 소자 시뮬레이터인 ISE-TCAD 시뮬레이터를 이용하여 고출력 RF 전력증폭기에 사용가능한 AlGaN/GaN HEMT 전력소자를 개발하기 위해 DC/RF 소자 특성을 시뮬레이션하였고, 게이트 길이 변화에 따른 DC/RF 특성을 비교 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
GaN 반도체의 해결해야 할 문제는? GaN 반도체는 수많은 장점에도 불구하고 AlGaN과 GaN 에피의 격자부정합(lattice mismatch)에 의한 특성열화, 결정결함(crystal defects) 감소, 단결정 성장(ingot or bulk), 표면특성 제어기술 개발 등 아직도 해결해야 할 여러 가지 문제를 가지고 있다. AlGaN/GaN 격자부정합에 의한 스트레인 문제해결을 위한 노력 및 AlInN/GaN 격자정합(lattice matched) 에피 구조 및 소자의 개발과 대체가 활발히 진행되고 있으며, 결정 결함, 특히 전위밀도(dislocation density)가 현재109/cm2 수준에 머물고 있어 고품위/고수명 소자를 위해서는 105/cm2 이하로 결함농도를 낮춰야 할 필요가 있다.
AlGaN과 GaN 에피의 격자부정합 문제를 해결하기 위해 어떤 노력을 하고 있는가? GaN 반도체는 수많은 장점에도 불구하고 AlGaN과 GaN 에피의 격자부정합(lattice mismatch)에 의한 특성열화, 결정결함(crystal defects) 감소, 단결정 성장(ingot or bulk), 표면특성 제어기술 개발 등 아직도 해결해야 할 여러 가지 문제를 가지고 있다. AlGaN/GaN 격자부정합에 의한 스트레인 문제해결을 위한 노력 및 AlInN/GaN 격자정합(lattice matched) 에피 구조 및 소자의 개발과 대체가 활발히 진행되고 있으며, 결정 결함, 특히 전위밀도(dislocation density)가 현재109/cm2 수준에 머물고 있어 고품위/고수명 소자를 위해서는 105/cm2 이하로 결함농도를 낮춰야 할 필요가 있다. 이를 위하여 미국 Kyma Tech.
AlGaN/GaN 이종접합을 이용한 고전자 이동도 트랜지스터의 특징은? 4eV)과 고온안정성(700˚C) 등 재료적인 특징으로 인하여 고출력 RF 전력증폭기와 고전력용 전력반도체 스위치 소자로 큰 장점을 가진다. AlGaN/GaN 이종접합을 이용한 고전자 이동도 트랜지스터(HEMT)는 두 물질간의 계면에서 전도대의 불연속성으로 인해 생성되는 2차원 전자가스 채널(2 dimensional electron gas, 2DEG)을 이용하기 때문에 높은 전자이동도, 높은 항복전압 특성을 가지게 된다.
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참고문헌 (2)

  1. J.K. Mun, B.G. Min, D.Y. Kim, W.J. Chang, S.I. Kim, D.M. Kang, E.S. Nam, "Next Generation Energy Efficient Semiconductors: Status of R&D of GaN Power Devices," Electronics and Telecommunications Trends, vol. 27, no. 1, pp. 96-106, 2012. 2. 

  2. Sung Hun Son, and Tae Geun Kim, "Optimization of the DC and RF characteristics in AlGaN/GaN HEMT," Journal of Electronic Engineering, vol. 48, SD no. 9, pp.470-474, 2011. 

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