94GHz 평면형 GaAs 건 다이오드 구조의 연구 = Studies on 94-GHz Planar GaAs Gunn Diode Structures

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We studied 94-GHz planar graded-gap injector GaAs Gunn diodes with a
1.6-$\mu$m active length for operation at 94 GHz. Two types of
planar Gunn diodes were designed and fabricated. In the first diode,
the cathode was situated in the inner circle of the anode electrode
having the cathode diameter of 60 - 70 $\mu$m. This first diode was
designed such that the distance between the anode and the cathode
metal electrodes was a constant 10 $\mu$m. In the second diode, the
anode was situated in the inner side of the cathode for modular
packaging of the flip-chip bonding structure. The size of the
cathode, which was connected to the anode via an air bridge, was
3000 - 9000 $\mu$m$^2$ in order to obtain an output power of more
than 40 mW. The fabrication of the Gunn diode was based on Ohmic
contact metallization, MESA etching, and air bridge and overlay
metallization. DC measurements were carried out, and the natures of
the negative differential resistance, the operating voltage, and the
output power in the graded-gap injector GaAs Gunn diodes are
discussed for the two different device structures.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 graded-gap injector GaAs 건 다이오드 에피 구조를
사용하여 94 GHz에서 동작하는 두 가지 형태의 평면형 GaAs 건 다이오드
구조에 대하여 연구하였다. 첫 번째 구조는 60 - 70 $\mu$m의 직경을
가지는 캐소드가 중앙에 원형으로 위치하고 애노드가 캐소드를 둘러싸는
형태로써, 캐소드의 크기가 변하더라도 애노드와 캐소드의 금속전극
사이의 거리가 항상 10 $\mu$m를 유지하도록 설계하였다. 두 번째 구조는
플립 칩 형태의 모듈 구성 및 패키지에 유리하도록 캐소드가 애노드를
둘러싸는 형태로 설계되었다. 이 구조에서 에어브리지로 연결되어 있는
애노드의 크기는 40 mW 이상의 출력전력을 확보할 수 있도록 그 크기를
3000 - 9000 $\mu$m$^2$으로 설계하였다. 설계된 다이오드 구조를
오믹접촉 형성, 메사식각, 오버레이 금속 및 에어브리지 형성의 표준
공정을 사용하여 제작하였다. 제작된 다이오드의 전류 - 전압 특성과
부성미분저항 효과를 조사하고 동작전압과 출력전력에 대하여
논의하였다.

참고문헌 (Reference)

• 1 S. Sze, "Modern Semiconductor Device Physics" JohnWiley & Sons, New York 6 : 384-, 1998
• 2 Simone Montanari, "Mihail Ion Lepsaand Hans Luth" 49 : 245-, 2005