일반기술

Ge와 GaAs MOSFET

GaAs와 Ge 반도체는 높은 캐리어 이동도와 높은 절연파괴 영역을 가지고 있으며, 여러 분야에서 실리콘 반도체에 비해 우수한 특성을 갖는다. 그렇지만, GaAs와 Ge MOSFET (metal-oxide semiconductor field-effect transistors)의 제조 과정 중 필요한 산화물 층을 만드는 것이 매우 어렵기 때문에 GaAs와 Ge 반도체의 응용에는 많은 제약이 따른다. 최근 기술은 GaAs나 Ge와 격자가 일치하는 AlAs가 침전되고, 계속해서 Al2O3까지 산화되는 것이 가능하게 한다. 그러나, 현재AlAs 층을 산화시키는 방법들은 산화물 층에 남아 트랜지스터의 성능을 저하시키는 과도한 As를 제어하는 것이 힘들다. 상기와 같은 기존 기술의 문제점들을 해결하기 위하여, 본 기술은 우수한 전기적 특성을 갖는 산화물 필름이 GaAs와 Ge 층에 침전될 수 있도록 산화물 층으로부터 과도한 As를 제거할 수 있는 것이다. 이러한 고품질의 산화물 층을 사용함으로써 저 전력, 고속의 회로 설계가 가능한 보상 금속-절연-반도체 (CMIS) 논리 회로를 제조할 수 있으며, 매우 낮은 게이트 누설 특성을 가진 극저의 형상 노이즈 GaAs와 Ge MOSFET를 제조할 수 있다. 이와 같은 낮은 형상 노이즈 트랜지스터는 게르마늄과 같이 높은 캐리어 이동도를 가지는 물질에 의해 제공된 확장된 주파수 밴드폭을 가진다. 본 기술은 게르마늄 채널 아래 알루미늄 산화물의 부동태 층을 가지고 있으며, 채널 위에 형성된 알루미늄 산화물로 된 게이트 산화물 층을 가지는 게르마늄을 기초로 한 전계 트랜지스터를 개발하였다. 알루미늄 산화물 층은 표면 상태 불순물의 농도를 줄이기 위하여 표면 처리 되었다. 특히, 비소는 산화물 층의 형성 결과로서 산화물 층에 그대로 남아있게 된다. 저 전력, 고속 집적 회로의 GaAs와 Ge MOSFET는 특히 무선 디지털 통신시장에서 중요한 위치를 차지할 수 있다. 초저상 노이즈의 게르마늄 채널은 매우 낮은 형상 노이즈를 가지고 있으며, 헤테로다인 수신기에서 국부적인 발진기로써 사용이 적절하다.- 빠른 속도, 낮은 전력 장치- 더 넓은 밴드폭 회로 제조 가능- 극저의 낮은 형상-노이즈- 무선 통신 장치에 적합