초록 ▼

최근 III-V 화합물반도체를 이용한 소자에 대한 관심이 중대되면서, GaAs MESFET와 HEMT가 주목을 받고 있다. 특히 HEMT는 Super-computer의 실현에 필수적인 고속성과 저전력 소비를 동시에 만족시켜주는 소자로서, digital 응용 분야 및 microwave 응용 분야 등에서 많은 발전이 있었다. 소자 특성에 관한 모델은 크게 해석적 모델과 수치적 모델로 구분할 수 있는데, 해석적 모델은 수치적 모델로 파악할 수 없는 소자의 동작 원리 및 이론을 체계적으로 정립할 수 있다는 장점이 있으며, 특히 해석

최근 III-V 화합물반도체를 이용한 소자에 대한 관심이 중대되면서, GaAs MESFET와 HEMT가 주목을 받고 있다. 특히 HEMT는 Super-computer의 실현에 필수적인 고속성과 저전력 소비를 동시에 만족시켜주는 소자로서, digital 응용 분야 및 microwave 응용 분야 등에서 많은 발전이 있었다. 소자 특성에 관한 모델은 크게 해석적 모델과 수치적 모델로 구분할 수 있는데, 해석적 모델은 수치적 모델로 파악할 수 없는 소자의 동작 원리 및 이론을 체계적으로 정립할 수 있다는 장점이 있으며, 특히 해석적 모델을 사용하여 개발된 Simulation 및 이론을 체계적으로 정립할 수 있다는 장점이 있으며, 특히 해석적 모델을 사용하여 개발된 Simulation Package는 computer processing time 이 매우 빠르다는 잇점이 있기 때문에 LSI 또는 VLSI 회로와 같은 많은 수의 소자가 포함되는 회로의 simulation 및 설계시 수치적 방법보다 훨씬 유리한 점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 HEMT의 기본 구조인 Modulation-Doped 구조의 물리적 현상 및 특성을 해석하고, 이를 이용하여 HEMT의 동작 원리 및 특성에 관한 해석적 모델을 개발하였다. 또한 개발된 특성 모델로 부터 HEMT의 전류-전압 특성 및 Transconductance 특성 등을 computer로 simulation하기 위한 Simulation Package를 개발하였다. 또 simulation한 결과를 실험 data와 비교함으로써, 본 연구를 통해 개발된 HEMT의 제반 특성 모델들과 Simulation Package의 정확성 및 유용성을 입증하였다.

Abstract ▼

Recently, the GaAs MESFET and the HEMT made by III-V compound semiconductors have been very promising devices. Especially, the HEMT provides the high speed and the low power dissipation which are necessary for developing the super-computer. Therefore, the HEMT has been developed for the digital and

Recently, the GaAs MESFET and the HEMT made by III-V compound semiconductors have been very promising devices. Especially, the HEMT provides the high speed and the low power dissipation which are necessary for developing the super-computer. Therefore, the HEMT has been developed for the digital and the microwave applications. The model for device characteristics has been developed in two groups; the numerical group and the analytic group. The analytic model is advantageous since it can provide a better physical understanding of device operation and allow faster computation of its characteristics. Therefore,the analytic model is more useful than the numerical model for design and simulation of circuits which are consisted with many devices, like LSI or VLSI circuits. In this project, therefore,physical phenomena and characteristics of modulation doped structure which is the basic one of HEMT's were analyzed. Using it, the analytic models for operational principle and characteristics of HEMT's were developed. And, the simulation package for I-V characteristics and transconductance characteristics was developed using the developed models for characteristics. In addition, comparing simulation results with experimental data, the accuracy and the usefulness of characteristics models and the simulation package which were developed by this project were proved.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• SUMMARY ...4
• 목 차 ...5
• 도표목차 ...6
• 1. 서 론...7
• 2. 물질 파라미터의 결정...9
• 3. Modulation-Doped구조의 물리적 현상 및 특성 해석...10
• 4. HEMT의 동작 원리 및 특성 해석...20
• 5. HEMT의 전류-전압 특성 및 Transconductance 특성 모델...24
• 6. 결 론...35
• 인용 문헌...37