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논문은 AlGaN/GaN-on-Si을 이용하여 Schottky barrier diode(SBD)의 제작 및 분석을 통하여 전력용 소자로써의 활용 가능성을 기술 하였다. AlGaN/GaN-on-Si을 기반으로 SBD 전력소자를 구현하기 위해, 다이오드의 기본 파라미터인 순방향 전류(If), 턴온 전압(Vt), 누설 전류(Ileak), 그리고 항복전압(Vb)의 특성을 향상시키기 위한 실험을 진행하였다. 순방향 전류를 향상시키기 위해 TLM(Transfer length method)를 기반으로 한 오믹접촉 저항의 감소, 채널폭의 증가, 그리고 방열효과에 대한 연구를 진행하였다. 우선 기본구조를 가지는 SBD 전력소자의 순방향 전류를 증가시키기 위해 소자의 크기를 확장시킴으로써, 순방향 전류가 증가하는 것을 확인했다. 또한 그 소자를 이용해 ...

논문은 AlGaN/GaN-on-Si을 이용하여 Schottky barrier diode(SBD)의 제작 및 분석을 통하여 전력용 소자로써의 활용 가능성을 기술 하였다. AlGaN/GaN-on-Si을 기반으로 SBD 전력소자를 구현하기 위해, 다이오드의 기본 파라미터인 순방향 전류(If), 턴온 전압(Vt), 누설 전류(Ileak), 그리고 항복전압(Vb)의 특성을 향상시키기 위한 실험을 진행하였다. 순방향 전류를 향상시키기 위해 TLM(Transfer length method)를 기반으로 한 오믹접촉 저항의 감소, 채널폭의 증가, 그리고 방열효과에 대한 연구를 진행하였다. 우선 기본구조를 가지는 SBD 전력소자의 순방향 전류를 증가시키기 위해 소자의 크기를 확장시킴으로써, 순방향 전류가 증가하는 것을 확인했다. 또한 그 소자를 이용해 메탈 패키징을 함으로써 방열효과에 따른 순방향 전류의 비약적인 증가와 Ron의 감소를 이룰 수 있었다. 이 후 턴온 전압을 감소시키기 위한 실험을 하였다. 일함수의 크기가 다른 두 금속을 이용한 dual metal Schottky barrier diode를 제작하였으며, 구조는 보편적인 Schottky 전극 가운데에 또 다른 Schottky 전극이 추가된 구조이다. 이러한 이중 쇼트키 전극 구조를 사용함으로써 턴온 전압이 감소하는 것을 확인하였다. 전력효율 증가를 위해 누설전류의 감소는 매우 중요하다. 본 연구에서는 누설전류를 감소시킬 방안으로 B.O.E 처리와 전극(Electrode)영역의 mesa etching을 하였다. Passivation 시에는 단글링 본드(dangling bond)와 계면 트랩(interface trap)에 유의하며 표면을 산화시키기 전의 처리를 요하며, passivation이 된 후에도 passivation이 주는 스트레스를 적절하게 하여, 누설전류가 증가하지 않도록 해야 한다. Passivation 스트레스로 인하여 증가된 누설 전류를 감소시키기 위해 B.O.E 처리는 효과적이였다. 또한 본딩패드 electrode mesa식각을 통하여 약 10배 정도 누설전류가 감소하였으며, 순방향 전류를 증가시키기 위한 대전력 소자설계에 적용하면 좋을 것으로 예상된다. 마지막으로 항복전압의 특성을 분석하였다. 순방향 전류를 증가시키기 위해 소자의 크기를 늘릴수록 소자의 항복 전압을 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 응용분야의 사양에 따라 소자의 사이즈를 선별하여 공정을 진행하면 될 것으로 판단된다. 본 연구에서 수행된 본딩패드 electrode mesa, dual metal Schottky barrier diode, passivation 및 buffered oxide etch(BOE)처리 그리고 크기별 항복전압을 연구 결과는 향후 대전력 소자를 연구 개발할 때 많은 도움이 될 것이라 기대된다.

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