In this thesis, High Power Switch was designed and fabricated using selective anodized aluminum substrate. High Power Switch is the most important element of Wireless LAN(WLAN) / Military Radar Front End Module(FEM). SPDT Switch is used before and after T/R module for control transmission / Receive time and suppressing the output harmonics in the transmitter and the input interferences in the receivers.
GaN DC Curve and S-parameter are obtained using pulse / DC measurement system and GSG Probing with VNA. And then GaN chip modeling is successfully achieved with ADS Materka model.
The fabricated SPDT Switch was measured and analyzed. Insertion Loss(IL) was measured as 1.27dB, Return Loss(RL) was 21.69dB, and Isolation was 18.644dB at 5.5GHz.
In this thesis, thin-film process and assembly process were successfully applied to fabricate High power switch which is one of RF IPD using facilities of semiconductor building at KAIST.
본 논문은 선택적 양극산화된 알루미늄 기판을 이용한 고출력 스위치에 관한 것이다. 고출력 스위치는 무선 LAN / 군사용 레이다용 FEM에서 가장 중요한 부분중의 하나로서 SPDT 스위치는 송수신 모듈에서 송신과 수신 시간을 조절하고 송신시 출력 하모닉 성분과 수신시 입력 간섭을 제거하는 역할을 한다.
본 연구에서는 GaN을 이용한 SPDT 스위치의 구현을 위해 GaN 소자 모델링을 실시하였다. DC / RF 측정을 통해 전류-전압 곡선 및 S-parameter를 얻었으며, ADS 상의 materka model을 이용하여 GaN HEMT chip을 성공적으로 모델링하였다.
이를 이용하여 Series/shunt 형태의 GaN Switch를 제작하였으며, 측정하고 분석하였다. 측정 결과 5.5 GHz 대역에서 IL은 1.27dB, RL은 21.69dB가 나왔으며, 격리도(Isolation)는 18.644dB로 측정되었다.
본 논문을 통하여, KAIST 반도체동 클린룸 공정과정을 이용한 고출력 스위치 공정이 성공적으로 확립되었음을 확인할 수 있다.
