19VB1700, Preceding Research of Localization Technology Development in Radiation Hardness Radio-Frequency Semiconductor Device,
Sungjae Chang
Abstract
□ 연구목표 ▪ 고품질 질화붕소를 적용한 항공우주용 S-band급 내방사선 고주파 소자 개발 - 질화붕소를 적용한 질화갈륨 기반 내방사선 고주파 소자 제작 기술 확보 - 금속-유기 화학 기상 증착법을 활용한 육방정 질화붕소 성장 기술 확보 - 고주파 소자의 방사선 내성 평가 기술 확보
□ 연구(pilot study; small scale) 내용 및 결과 ▪ 방사선 내성이 향상된 고주파 소자 제작 기술 확보 - 질화붕소 보호층이 적용된 S-band급 고주파 소자 공정기술 확보 및 시제품 제작 완료 - 방사선 조사 전: 차단주파수/최대발진주파수 = 28/88 GHz - 방사선 조사 후 (양성자): 차단주파수/최대발진주파수 = 27/60 GHz - 방사선 조사 후 (감마선): 차단주파수/최대발진주파수 = 26/84 GHz - 게이트 길이 = 0.36 ㎛ ▪ 고주파 소자에 적용하기 위한 고품질·웨이퍼 스케일 질화붕소 성장 기술 확보 - MOCVD 성장 메커니즘 탐구를 통한 고품질·2인치 웨이퍼 스케일 질화붕소 성장 조건 확립 - 방사선 내성 향상을 위한 고주파 소자용 기판상에 질화붕소 연속 in-situ 성장 기술 확보 - Raman 반치폭 = 35 cm-1, 표면 RMS roughness = 0.43 nm 두께편차 < 5%, 문턱전압 변화 = 0.06 V ▪ 항공우주용 고주파 소자의 방사선 내성 평가 기술 확보 - 전자부품에 대한 우주방사선 영향 평가 문헌 및 기술정보 수집 - 전자부품에 대한 방사선 영향 평가 기술분석보고서 확보 - 소재 및 고주파 소자의 방사선 내성 평가(감마선, 양성자) 및 특성 분석
□ 결과활용 ▪ 주요 연구결과 및 연구결과의 중요성 - 세계 최초로 질화갈륨 기반 고주파 소자의 방사선 저항성 향상을 위해 내방사선 보호층 소재인 육방정 질화붕소 박막을 고주파 소자의 보호층으로 사용하기 위한 연구를 진행 - 고주파 소자의 핵심 물질로 여겨지고 있는 질화물 ternary alloy (AlxGa1-xN) 박막상에 내방사선 소재인 질화붕소의 웨이퍼 규모 대면적 성장에 세계 최초로 성공 - 세계 최초로 웨이퍼 규모의 질화붕소 보호층을 적용한 질화갈륨 기반 고주파 소자 제작 기술 확보 및 시제품 제작을 완료 ▪ 국가과학기술연구회 융합연구사업으로 확대 추진 - 연구목표: X-/Ku-band급 내방사선 MMIC 및 송수신 모듈 국산화 기반 기술 개발 - 연구내용: 내방사선 질화갈륨 기반 고주파 에피 및 보호층 소재 개발 X-/Ku-band급 내방사선 고주파 소자 설계 및 제작 기술 개발 방사선에 의한 고주파 소자의 열화 및 오동작을 보상할 수 있는 회로가 포함된 MMIC 설계 및 공정 기술 개발 방사선 차폐 기술이 적용된 송수신 모듈 패키징 기술 개발 내방사선 소자, MMIC 및 송수신 모듈에 대한 방사선 영향 평가 절차 및 기반 기술 확보 ▪ 내방사선 소재, 소자, 회로, 패키징, 방사선 영향 평가 분야의 전문연구기관들이 참여하는 유기적이고 체계적인 내방사선 고주파 소자 연구를 진행하고 이를 활용하여 MMIC 및 송수신 모듈 국산화를 실현
(출처 : 보고서 요약문 4p)
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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