초록 ▼

GaAs를 기반으로 하는 화합물 반도체는 Si대비 우수한 전기, 광학적 특성으로 인해 고속소자 및 광전소자로 활용되고 있다. 특히 광전소자의 경우 가시광에서 적외선범위의 발광소자로서 LED(발광 다이오드)와 LD(레이저 다이오드)등이 주로 사용되고 있다. GaAs 기판을 사용하는 레이저 다이오드는 주로 광 pick-up에 사용되는 780nm edge emitter와 근거리 광통신에 사용되는 850nm VCSEL(표면 발광 레이저 다이오드)이 주로 시용되는데, 특히 780nm 레이저 다이오드가 많이 사용되고 있다. 레이저 다이오드의

GaAs를 기반으로 하는 화합물 반도체는 Si대비 우수한 전기, 광학적 특성으로 인해 고속소자 및 광전소자로 활용되고 있다. 특히 광전소자의 경우 가시광에서 적외선범위의 발광소자로서 LED(발광 다이오드)와 LD(레이저 다이오드)등이 주로 사용되고 있다. GaAs 기판을 사용하는 레이저 다이오드는 주로 광 pick-up에 사용되는 780nm edge emitter와 근거리 광통신에 사용되는 850nm VCSEL(표면 발광 레이저 다이오드)이 주로 시용되는데, 특히 780nm 레이저 다이오드가 많이 사용되고 있다. 레이저 다이오드의 경우 광출력이나 문턱 전류등 기본적인 특성도 중요하지만 신뢰성이 제품화하는데 가장 큰 걸림돌로 작용한다. 레이저 다이오드의 신뢰성 문제는 여러 가지 원인에 의해 발생되는데, 특히 epi층의 결정결함이 중요한 요소로 작용한다. Epi 층의 결정결함은 기판의 결함밀도에 크게 의존하므로 저 결함 밀도 기판이 레이저 다이오드 소자의 신뢰성을 결정하는 중요 요소이다. 현재 상용화되어 판매되는 GaAs 기판의 결함밀도는 대개 <500/cm2 으로서 레이저 다이오드 제작에 다소 무리가 있으며, 이에 따라 주요 레이저 다이오드 제작사들은 결함밀도가 낮은 기판을 특별히 주문하여 시용하고 있는데 수율이 낮아서 공급 가격이 매우 비싸다. 따라서 Bulk성장 방법에 의한 것이 아닌 Epitaxy기술에 의해 저 결함밀도 기판이 구현되면 레이저 다이오드용 기판으로서 사업성이 높다고 할 수 있다. 특히 고출력 레이저의 경우 신뢰성이 제품의 판매에 큰 영향을 주므로 일본을 중심으로 한 업체에서 요구가 크다. 저 결함밀도를 갖는 GaAs 기판을 개발하는데 있어서 회사가 보유한 epi 기술을 이용하고, 또한 자체적으로 반도체 레이저 다이오드 및 고신뢰성 발광다이오드를 생산ㆍ공급할 수도 있는 기회를 가질 수도 있다. 또한 개발하는 기술은 GaAs에만 적용되는 것이 아니고 GaN, GaP등 유사 화합물 반도체에 도 적용이 가능하므로 현재 시장이 폭발적으로 증가하고 있는 GaN 분야에 적용할 경우 그 효과가 크다고 할 수 있다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 제 1 장 서론 ... 4
• 제 1 절 기술지원 필요성 ... 4
• 제 2 절 기술지원 목표 ... 5
• 제 3 절 기술지원 내용 ... 5
• 1. GaAs 기판의 결정결함에 대한 이론적 접근 및 해석 ... 5
• 2. 저 결함밀도를 갖는 기본구조 설정 ... 7
• 3. Mixed epitaxy 공정설계 및 구체적 접근 방향 설정 ... 7
• 4. 분석지원 및 결과해석 ... 8
• 제 2 장 본론 ... 9
• 제 1 절 기술지원 성과 ... 9
• 1. AlAs/GaAs 초격자 buffer 개발 ... 9
• 2. KOH를 이용한 EPD측정 ... 20
• 3. 기술적 파급효과 ... 24
• 제 2 절 기술지원 수행 ... 25
• 1. 기술지원 수행 일정 ... 25
• 2. 기술지원 수행 과정 ... 26
• 3. 기술지원 성과 ... 27
• 제 3 장 결론 ... 28