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질화 붕소 분리층과 소자 전사 기술을 이용한 다목적 초 고주파 소자 개발 (1차년도)
Download 595 time
Participants
윤형섭, 배성범, 조규준, 장성재
Published
201901
Type
Annual Report
Keyword
고방열 기판, 질화갈륨, 고출력
KSP Keywords
Boron nitride, multi-purpose, release layer, transfer technique
Funding Org.
한국전자통신연구원
Research Org.
한국전자통신연구원
DOI
10.22648/ETRI.2018.R.000390 
Project Code
18ZB1600, Development of extremely high RF multi-purpose device using boron nitride release layer and device transfer technique, Sungjae Chang
Abstract
Ⅳ. 연구결과
본 연구과제의 1차년도 주요 연구결과는 다음과 같다.

1. 고주파용 질화갈륨 에피 성장 기술 개발
- 육방형 질화붕소 박막 성장 분위기, 질화알루미늄(AlN) 버퍼층 유무, 질화갈륨 에피 박막 성장 압력에 대한 질화갈륨 에피 박막 특성을 주사전자현미경, X선회절분석, 투과전자현미경을 사용하여 분석하였음.
- N2 분위기에서 성장된 육방형 질화붕소 박막 사용, 질화알루미늄 버퍼층 적용, 낮은 질화갈륨 에피 박막 성장 압력에서 성장된 질화갈륨 에피 박막의 결정성이 양호함을 확인하였음.
- 1 ~ 2 nm 두께의 육방형 질화붕소 박막위에 68 nm 두께의 질화알루미늄, 2 μm 이상의 질화갈륨 에피 박막이 순차적으로 성장되었음을 투과전자현미경 분석을 통해 확인함.

2. 질화갈륨 기반 고주파 소자 분리 기술 개발
- 기판과 질화갈륨 에피 박막을 분리할 때 넓은 면적을 안정적으로 분리하기 위해서 화학적 리프트-오프 방법과 물리적인 힘을 이용하는 두 가지 방법에 대한 기판 분리 실험을 진행하였음.
- 질화갈륨 에피 박막 성장에 의해서 육방형 질화붕소 박막 두께가 얇아져 화학적 리프트-오프 방법과 물리적인 힘을 이용하는 방법 모두 기판과 질화갈륨 에피 박막의 분리가 어려웠음.
- 기판과 질화갈륨 에피 박막 분리가 용이한 질화붕소 박막 두께 최적화 연구가 필요함.

3. 고방열 기판과 질화갈륨 기반 고주파 소자 접합 기술 개발
- 고주파 소자와 방열 성능이 우수한 구리 기판을 골드틴(AuSn)을 접합물질로 사용하고 열과 압력을 동시에 인가하여 접합하였으며, 접합 후 고주파 소자의 성능 저하는 없었음.
- 기판의 온도와 출력 전압에 대한 소자의 발열 특성을 적외선 열화상 카메라를 사용하여 분석하였음.
- 105도 이상의 열이 발생하는 기판 온도 및 출력 전력 조건에서 고주파 소자와 구리 기판의 변형이 없음을 확인함.

(출처 : 요약문 8p)