교수/연구 | Faculty/Research

연구실소개

밀리미터파 소자 및 회로 연구실

밀리미터파 소자 및 회로 연구실

Millimeterwave Devices & Circuits

지도교수 : 서광석 교수

연구분야 : 반도체소자 및 집적회로

연구실 소개 자료 :



  • 연구실소개 및 연구분야
  • 밀리미터파 소자, 회로 및 패키지에 관한 전반적인 연구를 수행하고 있으며 더 세부적으로는 차세대 통신에 필수적인 초고속 소자, 회로 및 패키지에 적용할 수 있는 원천 기술 연구와 수십~수백GHz 범위에서 동작할 수 있는 소자, MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuits), 패키지를 중심으로 집중 연구하고 있다.

    밀리미터파 대역의 통신을 사용하기 위해 그 통신에 맞는 초고속 , 초고주파 대역의 소자가 필요하게 되는데 이러한 통신에 적합한 소자로 III-V족 화합물 반도체를 이용한 Transistor를 들 수 있다. III-V족 화합물 반도체를 이용한 Transistor중 HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 기반으로 하는 연구를 진행 중이며 이를 집적화 하여 MMIC를 설계, 제작 하고 있으며, 특히 wide-bandgap 물질인 GaN을 이용한 고전력, 고주파 특성을 가지는 전력소자를 중심으로 다양한 활용분야에 대한 활발한 연구와III-V족 화합물인 InGaAs의 High mobility를 이용한 logic 소자의 연구가 진행되고 있다.
  • 최근 관심분야 및 주요 연구과제
  • ▶ 최근 관심분야
    - AlGaN/GaN HEMT를 이용한 밀리미터파에서 동작하는 전력집적회로 (mm-wave MMICs)
    - 전력스위치용 GaN HEMTs
    - 기지국용 High power and RF AlGaN/GaN HEMTs

    ▶ 주요 연구과제
    - Ka band 용 전력증폭기 MMIC 연구(1997-1998)
    - Remote Plasma CVD 방식의 Si3N4 박막을 이용한 GaAs MIS 구조에 대한 연구 (1998~2000)
    - Ka-band용 MMIC 연구 (교육부, 1996~1999)
    - 밀리미터파 uniplanar MMIC와 모듈기술개발 (국가지정연구실 NRL,1999~2004)
    - Tera bps급 집적회로 개발 (Frontier 21, 2001~현재)
    - RFIC를 위한 실리콘 기반 Package 기초 연구(삼성전자, 2005~2007)
    - 밀리미터파 시스템용 Thin-Film 기반(SOP-D) Passive Integrated Packaging 기술 개발 (산자부, 2005~2009)
    - 광대역 저손실 스위치 및 저잡음 증폭기용 트랜지스터 개발(KETI, 2005~2008)
    - 4G 기지국용 GaN 전력증폭기 개발(KETI, 2007~2010)
    - GaN 전력소자 제작을 위한 Schottky 및 Ohmic 공정에 대한 고온에서의 특성 평가 및 분석 (삼성LED, 2010 ~ 현재)
    - 차세대 이동통신 기지국용 Class-S 전력증폭기 기술연구 (지식경제부, 2010 ~ 현재) - 기존 밀리미터파 전력한계극복을 위한 GaN breakthrough 기술 연구 (교육과학기술부, 2010 ~ 2013)
    - 고출력 GaN 전력 소자 구현을 위한 surface passivation 및 식각 공정의 최적화 연구 (교육과학기술부, 2010 ~ 2013)
    - GaN-on-Si(110) 전력소자 개발(미래창조과학부, 2012 ~ 현재)
    - Green IT 구현을 위한 GaN/Si 나노 에너지 소자 개발(미래창조과학부, 2012~ 현재)
    - CMOS-like GaN HEMT로 제작한 5G 이동통신용 고출력/고효율 전력증폭기 모듈의 개발(미래창조과학부, 2014 ~ 현재)
  • 최근 주요 논문/특허
  • [1] Dong-Hwan Kim, Myung-Jin Kang, Su-Keun Eom, Ho-Young Cha, and Kwang-Seok Seo "Low Current Collapse AlGaN/GaN HEMT-on-Si Substrate with SiNx / HfO2 Dual Passivation Layer", International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM), Sapporo, Japan, September 27-30, 2015
    [2] Su-Keun Eom, Ra-Seong Ki, Dong-Hwan Kim, Ho-Young Cha, and Kwang-Seok Seo "Improved interface of HfO2/InGaAs MOS by employing thin SiNx interfacial layer using plasma enhanced atomic layer deposition", International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM), Sapporo, Japan, September 27-30, 2015
    [3] Neung-Hee Lee, Minseong Lee, Woojin Choi, Donghwan Kim, Namcheol Jeon, Seonhong Choi, and Kwang-Seok Seo, "Effects of various surface treatments on gate leakage, subthreshold slope, and current collapse in AlGaN/GaN high-electron-mobility transistors", Japanese Journal of Applied Physics, VOL. 53, NO. 4S, March 2014
    [4] Woojin Choi, Ogyun Seok, Hojin Ryu, Ho-Young Cha, and Kwang-Seok Seo, "High-Voltage and Low-Leakage-Current Gate Recessed Normally-Off GaN MIS-HEMTs With Dual Gate Insulator Employing PEALD-SiNx/RF-Sputtered-HfO2", IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 35, NO. 2, February 2014
    [5] Woojin Choi, Hojin Ryu, Namcheol Jeon, Ho-Young Cha, and Kwang-Seok Seo, "Improvement of Vth Instability in Normally-Off GaN MIS-HEMTs Employing PEALD-SiNx as an Interfacial Layer", IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS / Vol. 35, No. 1, January 2014
    [6] Jun-Chul Park, Jong-Gwan Yook, Bong Hyuk Park, Namcheol Jeon, Kwang-Seok Seo, Dongsu Kim, Woo-Sung Lee, and Chan-Sei Yoo "Hybrid Current-Mode Class-S Power Amplifier With GaN Schottky Diode Using Chip-On-Board Technique for 955 MHz LTE Signal", IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques / Vol. 61, No. 12, December 2013
    [7] J.-G. Lee, S. Choi, B.-R. Park, K.-S. Seo, H. Kim, and H.-Y. Cha, "Nonvolatile Memory Devices Based on SiO2/GaN/AlGaN/GaN structures", Electronic Letters / Vol. 49, No. 8, pp. 529-531, 2013
    [8] Jinhyun Noh, Yeonmi Ryoo, Namcheol Jeon, Ho-Young Cha, and Kwang-Seok Seo "Structural effects on heat dissipation in InGaAs MHEMTs", Semiconductor Science and Technology / Vol. 28, No. 4, 045012, March 2013
    [9] Bong-Ryeol Park, Jae-Gil Lee, Woojin Choi, Hyungtak Kim, Kwang-Seok Seo, and Ho-Young Cha "High-Quality ICPCVD SiO2 for Normally Off AlGaN/GaN-on-Si Recessed MOSHFETs", IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS / Vol. 34, No. 3, March 2013
    [10] Jae-Gil Lee, Bong-Ryeol Park, Chun-Hyung Cho, Kwang-Seok Seo, and Ho-Young Cha "Low Turn-On Voltage AlGaN/GaN-on-Si Rectifier With Gated Ohmic Anode", IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS / Vol. 34, No. 2, February 2013

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