질화물 반도체

Abstract

GaN 등의 질화물 반도체는 전자산업을 진일보시킬 수 있는 재료로 기대되고 있다. 이는 질화물 반도체가 가진 고유의 뛰어난 물리, 화학적 특성에 기인한다. 즉, 질화물반도체는 에너지 간격이 넓게 조절될 수 있기 때문에 자외선 영역에서 청/녹색까지의 발광소자(LED) 및 레이저 다이오드(LD)와 자외선 검출기(Detector) 등의 광소자 구현이 가능하다. 또한 구조적 안정성이 매우 우수하여 고온, 고출력 전자소자의 구현도 가능하다. 이러한 기대와 가능성에도 불구하고 질화물반도체가 소자로 개발되기까지는 많은 시간이 걸렸다. 그 이유는 질화물반도체(대표적인것은 GaN임)에 대하여 적합한 기판과 박막 형성방법이 없었기 때문이다. 종래의 기판 및 박막형성방법으로는, GaN의 박막성장에서 기판과의 격자 mismatch로 인하여 strain이 발생하고 결함농도가 높아져 전기적 특성을 조절하기 힘들었다. 또한 큰 에너지 갭으로 도핑효율이 낮고 p형 GaN의 실현이 어려웠다.