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초록
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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.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Low temperature variation of electrical characteristics for AlGaN/GaN/HEMT was studied. To investigate the effect of temperatures, transistor was cool down to $-178^{\circ}C$ and electrical characteristics were measured. The drain current density of an AlGaN/GaN HEMT with a gate length of...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 AlGaN/GaN HMET를 제작하여–178 ℃에 이르는 낮은 온도에서 동작할 때 나타내는 의 전기적 특성 변화를 관찰하였으며, 특성변화에 대한 주된 요인을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
AlGaN/GaN HEMT의 장점은? GaN과 AlGaN은 넓은 밴드갭을 가져 지구 밖의 우주와 방사선량이 많은 곳에서 사용되는 방사선에 대한 저항성을 가진 전자소자의 재료로 매우 유용하다.[1] 이를 이용한 AlGaN/GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)는 방사선에 대한 저항성뿐 아니라 높은 전력 및 고속동작이 가능하므로 최근 그 중요성이 매우 커지고 있는 우주개발과 우주항공 분야에서 최적의 전자소자로 볼 수 있다.[2],[3] 이러한 우주와 방사선량이 많은 환경은 대부분 매우 낮은 온도로 유지되고 있으며, 이들 중의 한 곳인 대기의 중간권의 경우–90 ℃의 낮은 온도에 이르는 권역도 존재한다.
GaN과 AlGaN의 특징은? GaN과 AlGaN은 넓은 밴드갭을 가져 지구 밖의 우주와 방사선량이 많은 곳에서 사용되는 방사선에 대한 저항성을 가진 전자소자의 재료로 매우 유용하다.[1] 이를 이용한 AlGaN/GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)는 방사선에 대한 저항성뿐 아니라 높은 전력 및 고속동작이 가능하므로 최근 그 중요성이 매우 커지고 있는 우주개발과 우주항공 분야에서 최적의 전자소자로 볼 수 있다.
우주항공 분야에서 낮은 온도에서의 동작에 대한 안정성이 중요한 이유는? [1] 이를 이용한 AlGaN/GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)는 방사선에 대한 저항성뿐 아니라 높은 전력 및 고속동작이 가능하므로 최근 그 중요성이 매우 커지고 있는 우주개발과 우주항공 분야에서 최적의 전자소자로 볼 수 있다.[2],[3] 이러한 우주와 방사선량이 많은 환경은 대부분 매우 낮은 온도로 유지되고 있으며, 이들 중의 한 곳인 대기의 중간권의 경우–90 ℃의 낮은 온도에 이르는 권역도 존재한다. 따라서 이들 환경에서 적용하기 위한 부품은 낮은 온도에서의 동작에 대한 안정성이 매우 중요하다.
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참고문헌 (11)

  1. O. Ambacher, J. Smart, J. R. Shealy, N. G. Weimann, K. Chu, M. Murphy, W. J. Schaff, and L. F. Eastman, "Two-dimensional electron gases induced by spontaneous and piezoelectric polarization charges in N- and Ga-face AlGaN/GaN heterostructures," J . Appl. Phys., vol.85, no.6 pp. 3223-3232, 1999. DOI:10.1063/1.369664 

  2. C. W. Tsou, K. P. Wei, Y. W. Lian, and S. S. H. Hsu, "2.07-kV AlGaN/GaN Schottky barrier diodes on silicon with high Baliga's figure-of-merit," IEEE Electron Device Lett., vol. 37, no. 1, pp. 70-73, 2016. DOI:10.1109/LED.2015.2499267 

  3. H. Okumura, "Present Status and Future Prospect of Widegap Semiconductor High-Power Devices', Jpn. J . Appl. Phys., vol. 45, no. 10A, pp. 7565-7586, 2006. DOI:10.1143/JJAP.45.7565 

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  11. N. Ramanan, B. Lee, and V. Misra, "Device Modeling for Understanding AlGaN/GaN HEMT Gate-Lag," IEEE Trans. Electron Devices, vol.61, no.6, pp.2012-2018, 2014. DOI:10.1016/j.sse.2014.06.040 

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