일반기술

화합물 반도체 양자구 에피 웨이퍼 생산기술

화합물 반도체 소자는 서로 다른 밴드갭 에너지를 갖는 반도체의 이종접합을 이용하여 소자의 성능을 극대화시키는데 지난 15년간의 연구 결과 반도체 극초막으로 구성되는 양자(quatum)구조를 이용하는 경우 많은 소자의 성능을 극대화시킬 수 있음이 알려져 있다. 현재 반도체 레이저, LED, 고속 트랜지스터 등에는 100 이하의 두께를 갖는 반도체 양자우물 층을 갖는 소자가 실용화되어 있다. 양자구조에 대한 연구는 현재의 양자우물을 근간으로 양자선(quantum wire) 및 양자점(quantum dot) 등의 구조를 이용하여 보다 향상된 소자 성능을 구현하고자 하는 연구가 진행되고 있는데 현재 이들 구조를 손쉽게 에피성장시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 주된 관심이 되고 있다.양자우물은 100 이하의 두께를 갖는 극초막의 형태인데 이러한 극초막을 기판 전면에 균일한 조성과 두께를 갖도록 에피성장시키기 위하여는 높은 수준의 에피성장기술이 요구된다. 현재 유기금속기상에피성장법(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD)은 이러한 극초막 구조를 균일하게 에피성장시킬 수 있는 수준으로 발달하여 다수의 광소자 제작에 이용되고 있다. 아울러 양자선 및 양자점 구조의 에피성장 기술도 나날이 발전하고 있는데 전통적인 MOCVD 에피성장과 함께 선택적(Selective Area) MOCVD, 원자층 에피성장법(Atomic Layer Epitaxy) 등 다양한 에피성장방법이 연구되고 있다. 양자구조를 이용한 화합물 반도체 소자 제작 기술은 가장 고도의 에피성장기술을 기반으로 하고 있고 본 연구진은 지난 10여년에 걸친 양자구조 에피성장 기술을 바탕으로 현재 양자선 및 양자점 에피성장 기술을 개발하고 있다.