초록 ▼

본 연구는 물리적, 화학적 표면처리 등 다양한 접근 방법을 시도하여 화합물 반도체(GaN, SiC, GaAs)의 표면 potential을 조절하고 금속 전극 특성을 극대화하여 이를 적용한 소자 (전자소자, 광소자)의 성능을 향상시키고자 하는 기술이다.
본 연구단은 화학적 표면처리 방법을 새롭게 제안하여 p-GaN에서 마의 장벽으로 여겨왔던 10$^{-4}{\Omega}cm^2$을 초월하는 1.2${\times}10^{-5}{\Omega}cm^2$의 우수한 전극특성을 얻는데 성공하였고 이를

본 연구는 물리적, 화학적 표면처리 등 다양한 접근 방법을 시도하여 화합물 반도체(GaN, SiC, GaAs)의 표면 potential을 조절하고 금속 전극 특성을 극대화하여 이를 적용한 소자 (전자소자, 광소자)의 성능을 향상시키고자 하는 기술이다.
본 연구단은 화학적 표면처리 방법을 새롭게 제안하여 p-GaN에서 마의 장벽으로 여겨왔던 10$^{-4}{\Omega}cm^2$을 초월하는 1.2${\times}10^{-5}{\Omega}cm^2$의 우수한 전극특성을 얻는데 성공하였고 이를 세계유수의 SCl 학술지에 발표하였다. 특히 본 연구 사업을 통해 개발된 화학적 표면처리는 이미 GaN계 발광소자의 제작에 활용되어 소자의 광출력 특성이 향상되었음이 검증된 바 있다. 또한 물리적 표면처리를 통한 상온 LED를 세계 최초로 개발하여 국제 학회에 발표하는 등 독창적인 표면처리 방법을 제시하여 기초과학 및 소자 응용에 적용하였다. 이와함께 Ta을 이용한 극소 접촉저항 오믹 전극 기술을 개발하여 이를 A1GaN/GaN HFET에 적용하였고 세계 최고의 특성을 얻을 수 있었다. (Lg=1.Om, Imax=837mA/mm, Gm=243mS/mm)
광소자의 성능에 핵심적인 역할을 하는 나노 투명 전극 기술을 개발하여 이를 LED에 적용하여 세계 최고 특성을 얻었으며, (Ni/Ru/p-CaN: 4.5${\times}10^{-5}{\Omega}cm^2$, transparency: 85%, VF=3.3V) rare earth 금속을 GaN Schottky 전극에 세계 최초로 적용하여 1.8eV 이상의 Schottky barrier height를 얻었고, 이를 MSM photo diode에 적용하여 세계적인 수준의 responsivity (1.4${\times}10^{4}$)를 얻을 수 있었다.
본 연구에서 얻은 성과를 APPl. Phys. Lett.등 세계 정상급 국제 학술지에 35편 게재하였고, MRS등 세계적 학회에 28편 발표하였으며 15건의 특허 (국외 1건 포함)를 출원 및 등록하였다. 이러한 연구 성과를 산, 학, 연 연구자들과 공유하기 위하여 본 실험실 주최 하에 2회의 workshop을 개최하여 활발한 토론과 향후 연구 방향을 모색하는 기회의 장을 마련하였다.

Abstract ▼

1st Stage (2 years)
. Objectives
- Establish the process technologies for very low-resistance Ohmic contacts and very high-barrier Schottky contacts on AlGaAs, GaN, AlGaN and SiC
- Comparing with conventional contact properties,
(i) Develop the non-alloyed contacts with very low resistan

1st Stage (2 years)
. Objectives
- Establish the process technologies for very low-resistance Ohmic contacts and very high-barrier Schottky contacts on AlGaAs, GaN, AlGaN and SiC
- Comparing with conventional contact properties,
(i) Develop the non-alloyed contacts with very low resistance
(ii) Develop the formation technology with very low resistance Ohmic contacts
(iii) Establish the formation technology for high-barrier Schottky contacts
(iv) Interpretation of mechanism for surface leakage current in gate electrode
2nd Stage (5 years)
. Objectives
- Apply the surface control and contact formation technologies developed in 1st stage to the each electronic, optoelectronic and spin device.
(i) Establish the technologies for ultra-thin vertical GaN LEDs/ organic LEDs/ photodetectors
(ii) develop the technologies for ultra-thin high frequency GaN electric devices/ high power SiC electrical devices
(iii) develop the contact formation technologies for nano devices/ spin-transistors

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...15
• 제1절 연구 개발 개요...15
• 제2절 연구개발의 범위...18
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...19
• 제1절 국내외 관련분야에 대한 기술개발현황...19
• 제2절 연구결과가 국내외 기술개발현황에서 차지하는 위치...21
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...22
• 제1절 연구추진전략 및 방법...22
• 제2절 연구내용...24
• 제3절 주요 연구개발결과...25
• 제4절 연구성과...27
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...33
• 제1절 연도별 연구목표 및 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도...33
• 제2절 관련분야의 기술발전에의 기여도...35
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...38
• 제1절 기대성과...38
• 제2절 활용 방안...39
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...41
• 제 7 장 참고문헌...42