| 물리연구소, 6인치 탄화규소 단결정 기판 개발에 성공 | ||
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 와이드 밴드-갭 반도체(wide band-gap semiconductor) 소재인 탄화규소 단결정(Silicon carbide single crystal)은 금지띠 갭(forbidden band gap)이 크고, 임계파괴 전계강도가 강하며, 열전도율이 높고 포화 표류속도(saturated drift velocity)가 높은 등 다양한 특징이 있어 고온, 고주파수 및 고성능 전기부품의 제작에 폭넓게 활용된다. 또한 SiC와 질화 갈륨(Gallium nitride, GAN)의 격자 불일치가 작기 때문에 SiC 단결정은 GaN-기반 LED, 쇼트키 다이오드 [Schottky diode], MOSFET, IGBT, HEMT 등 전자소자의 이상적인 기판 소재로 각광받고 있다. 전자소자의 원가를 줄이기 위하여 후방(Downstream) 산업은 SiC 단결정 기판이 일정한 크기를 갖출 것을 요구하고 있다. 현재 국제시장에는 이미 6인치(150mm) 제품이 출시되었으며 시장 점유율은 갈수록 증가할 것으로 보인다. 중국과학원물리연구소/베이징응집물질물리학 국가실험실(설립중) 선진재료와 구조분석실험실 천샤오룽(陈小龙) 연구팀(A02팀. 기능 결정체 연구와 응용센터)은 장기간 SiC 단결정의 성장 연구 사업을 추진했으며 연구팀은 독자적인 기술 혁신과 연구를 통하여 SiC 단결정의 성장 설비, 결정 성장과 가공 기술 등에서 완벽한 독자적 지식재산권을 갖게 되었다. 연구팀에 의해 연구 개발된 2인치 SiC 단결정 기판이 중국 내에서 최초로 산업화가 실현되었으며 이어 3인치, 4인치 SiC 단결정 기판에 대한 연구 개발에도 성공하여 양산과 함께 판매를 실현하였다. 2014년 11월, 연구팀은 베이징 TankeBlue Semiconductor Co. Ltd와 손잡고 6인치 확장 기술과 웨이퍼 가공 기술의 문제점을 해결함으로써 6인치 SiC 단결정 기판을 연구 개발하는데 성공했다. 라만 스펙트럼(Raman spectra) 측정 결과, 성장한 SiC 결정은 4H 결정형이며 (0004)결정면에 대한 X-선 회절 요동곡선(X ray diffraction rocking curve)의 반값전폭(full width at half maximum) 절반 높이와 폭 평균값은 27.2arcsec이다. 이는 결정체의 결정 품질이 우수하다는 것을 의미한다. 관련 연구 성과는 물리연구소의 SiC 단결정 성장 연구 개발이 국제적 선진 수준에 도달하였음을 말해준다. 6인치 SiC 단결정 기판의 성공적인 개발은 고성능 SiC 기반의 전자부품 국산화에 소재기반을 제공했다. 정보출처 : http://www.cas.cn/syky/201412/t20141207_4270841.shtml  |
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