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선택성장 마이크로 파셋을 이용한 GaN계 면 발광형 레이저

전문가 제언: ○ GaN(Gallium Nitride)을 대표로 하는 제3세대 반도체재료는 규소반도체 재료의 제1세대, 갈륨비소 반도체 재료의 제2세대를 이어 신형 광역대폭 반도체 재료는 현재 세계적으로 반도체 분야에서 주요한 연구 대상으로 여러 국가에서 경쟁적으로 연구를 진행하고 있는 전력 첨단 기술 중 하나이다.

○ 2006년 말경 일본의 Sanken 전기와 Nagoya 대학은 공동연구를 통해 실리콘 기판 위에 제작되는 GaN계 청색발광다이오드를 개발하였다고 발표하였다. 기존에는 박막성장을 위한 기판으로 사파이어를 사용하였는데 열팽창계수 차이와 격자상수 차이가 크기 때문에 균열 등이 결함이 생기기 쉽다.

– 실리콘 기판 위에 제작한 GaN계 청색발광다이오드를 개발한 본 연구에서는 실리콘 기판 상에 AlInGaN와 AlInGaN가 아닌 재료를 교대로 복수층으로 적층한 버퍼층을 이용하는 방법으로 결함 발생을 제어할 수 있다고 발표하였다.

○ 미국의 RFMID(RF Micro Device, Inc.)도 2006년 6월 GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor) 높은 전력 트랜지스터 제품을 발표하였다. RFMD는 현재 휴대폰 등 관련 회사와 고객에게 샘플을 제공하고 있는데 이 샘플들은 RFMD의 베이스라인인 0.5μm GaN 고전력 트랜지스터 공정을 기반으로 하고 있다.

○ 우리나라의 일부 대학과 연구소에서도 InGaN/GaN MQW(다중양자우물구조)를 활성층으로 하는 청색발광다이오드에 관한 연구로 양자효율을 증가시켰으며 기업에서도 기업연구소와 합동으로 GaN을 기상에피택시 성장방법을 이용하여 화합반도체 생산에 성공하였다.

– 이러한 제품은 향후 조명을 대체할 수 있는 휘도가 높은 백색발광다이오드의 핵심재료로 사용되고 고온 고출력 전자소자 분야에서 기본소재로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

저자: Tetsuya AKASAKA, Toshiki MAKIMOTO
자료유형: 학술정보