The effects of the doping concentration ratios between upper and lower silicon planar-doping layers on the DC and RF characteristics of the double planar doped pseudomorphic high electron mobility transistors (pHEMTs) are investigated. From the device simulation, an increase of maximum extrinsic transconductance and a decrease of total on- and off-state capacitances are observed, as well as an increase of the upper to lower planar-doping concentration ratios (UTLPDR), which give rise to an enhancement of the switching speed and isolation characteristics. On the basis of simulation results, two types of pHEMTs are fabricated with two different UTLPDRs of 4:1 and 1:2. After applying these two types' pHEMTs, single-pole-double-throw (SPDT) transmitter/receiver monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switches are also designed and fabricated. The SPDT MMIC switch with a 4:1 UTLPDR shows an insertion loss of 0.58 dB, isolation of 40.2 dB, and switching speed of 100 ns, respectively, which correspondingly indicate a 0.23 dB lower insertion loss, 2.90 dB higher isolation and 2.5 times faster switching speed than those of 1:2 UTLPDR at frequency range of 2-6 GHz. From the simulation results and comparative studies, we propose that the UTLPDR must be greater than 4:1 for the best switching performance. With the abovementioned excellent performances, the proposed switch would be quite promising in the application of information and communications technology system.
KSP 제안 키워드
6 GHz, Device Simulation, Doping concentration, Electrical characterization, Frequency Range, High electron mobility transistor(HEMT), Information and communication technology(ICT), Microwave monolithic integrated circuits(MMIC), Off-State, Pseudomorphic HEMT, RF characteristics
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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