일반기술

Hall 소자용 고이동도 인듐 안티몬 화합물(InSb)

nSb는 Bulk 상태에서 78,000㎠/Vsec 의 고 전자이동도를 나타내기 때문에 브러시없는 모터 제어 등에 사용되는 Hall소자에 적용하기 위한 많은 연구가 진행되어왔다. 그러나 대부분의 소자용 재료로는 박막이 요구되나, InSb을 박막화하면 bulk상태의 이동도보다 현저히 감소하는 문제점을 지니고 있었다. 지금까지 시도되어 온 InSb 박막 제조 방법으로는 증착시 기판 가열에 의한 결정화 방법, InSb 분말의 순간증발 열증착에 의한 결정화 방법, In/Sb 다층 막의 순차적 증착후 재결정화 방법, Molecular Beam epitaxy (MBE) 에 의한 제조법등이 있다. 이러한 방법으로 전자이동도 20,000㎠/Vsec 이상은 얻을 수 있지만 공정이 매우 까다롭거나 고가의 장비이기 때문에 산업화하기에 어려운 단점이 있다. 본 연구는 진공증착(e-beam evaporation)의 간단한 방법으로 In과 Sb을 순차적 증착으로 두 층을 형성한 뒤 후열처리하여 InSb을 형성하는 간단한 방법을 사용하였다. 상태도로부터 열처리 온도에따른 In과 Sb의 거동으로부터 InSb의 합금화 과정을 정량적으로 분석하였고 이로부터 열처리중 저항을 특정하여 InSb 형성정도를 측정할 수 있는 새로운 방법으로 전자이동도 40,000㎠/Vsec정도의 높은 전자이동도를 신뢰성있게 얻을 수 있었다.이러한 방법으로 Hall 소자를 제작할 경우 전자 이동도가 현재의 상품보다 월등히 높기 때문에 더욱 정밀한 Hall 센서의 제작이 가능하고 특히 제조방법이 간단하여 경제적이며 InSb 형성정도를 직접 특정할 수 있기 때문에 신뢰성이 우수하여 산업화하기에 다른 어떤 공정보다도 우수한 적용성을 갖고 있다.