질화물계(GaN) 기판

전문가 제언

○ GaN 단결정 성장과 관련된 기술은 여러 방법이 알려져 있으나, 크게 기상에서 단결정을 성장시키는 방법과 용액에서 성장시키는 기술로 구별할 수 있다. 대표적인 방법으로 HVPE법, Na플럭스법, Ammono- thermal법이 있으며, 현재는 HVPE법이 가장 실용적으로 이용되고 있으며 2~6인치 기판이 제조되고 있다. 그러나 아직 상업화에 적합한 합성법은 확립하지 못하고 있다.

○ GaN 결정성장 기술부문은 크게 GaN 결정을 성장시키는 기술, 이를 달성하기 위한 기기장치에 관한 기술, GaN 결정 성장에 사용되는 기판형성 기술로 구분된다. 최근에는 이 모든 기술을 활용하여 고품질의 GaN 단결정을 얻는 방향으로 기술이 발전하고 있다.

○ GaN 반도체의 문제점은 저렴한 벌크 단결정 기판이 양산되지 못하고 있다는 것이다. 현재는 사파이어 등의 이종기판 상에 이종 에피택셜 성장을 이용한 GaN 기판으로 디바이스 제조를 하기 때문에 격자의 부정합에 기인하는 전위나 열팽창계수 차이 문제를 피할 수 없다. 따라서 디바이스 특성은 GaN 반도체 고유의 우수한 물성을 활용하지 못하고 있다.

○ 한국에서도 중소기업(루미스탈)에서 HVPE에 의한 GaN 박막을 생산하고 있다. 또 관련 장비도 생산하고 있는 것으로 알려져 있다. Ammono-thermal방법을 사용해서 GaN의 벌크 제조에 대한 연구가 한국화학연구원에서 시도되고 있다. Ammono-thermal방법을 이용한 GaN 단결정 성장기술은 이론적 확립을 통하여 연구단계에 있다.

○ 이 문헌에서는 개발이 진행되고 있는 GaN기판 제조방법을 비교하였다. HVPE법, Na플럭스법과 Ammono-thermal법 등이 많이 개발되어 있으나, 대량생산이나 가격이 높아 문제가 되고 있다. 이 분야는 실용화와 양산에는 해결해야할 과제가 많이 있어 관심을 가져야할 중요한 결정성장 기술이라고 생각한다.

저자

Akira Usui

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

47(3)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

145~150

분석자

김*환

분석물

• 질화물계(GaN) 기판.pdf [238,602 byte]

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