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아래와 같이 콜로퀴움을 개최하오니 많이 참석해 주시기 바랍니다.


4시 20분부터 제1과학관 31214 e+강의실에서 간단한 다과를 제공합니다.


아 래


Title: AlGaN/GaN HEMT 센서플랫폼 (KANCSensGaNTM) 기술 소개


Speaker: 박   경   호  박사님 (한국나노기술원)


Date & Time: Oct. 18. (Wed.) 2017, 4:30 PM


Place: Natural Science 1,  Room No. 31214


Abstract: 청색 및 자외선 발광소자의 재료로 사용되는 질화갈륨(GaN)은 그 우수한 물성특성으로 인하여 발광소자 뿐 아니라 전자소자의 재료로도 크게 활용이 되고 있다. 특히 AlGaN/GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor) 는 높은 전자이동도, 높은 전자밀도, 높은 절연파괴 전압 및 넓은 밴드갭 등의 우수한 물성특성으로 고 주파수 RF 소자 및 고 전력 반도체 소자자분야에서 크게 각광을 받고 있다. 이러한 AlGaN/GaN HEMT 구조는 높은 전자밀도를 갖는 2차원 전자가스 채널이 소자 표면에 매우 가깝게 위치하고, 소자 표면의 흡착물에 민감하게 반응하므로 감도가 높고 극한환경에서 사용이 가능한 센서 응용분야에 매우 유망하다. 한국나노기술원에서는 국내 반도체 기반 센서 연구지원을 위하여 이러한 AlGaN/GaN HEMT 구조 센서 플랫폼을 개발 보급하고 있다.


AlGaN/GaN HEMT 이종구조 에피탁시 박막은 MOCVD 방법으로 4인치 C (0001) 사파이어 기판상에서 성장되었으며, 1,900 cm2/Vs 이상의 전자 이동도, 310 Ω/□ 이하의 면 저항 및 1 × 1013 cm-2이상의 전자 밀도를 갖는 2DEG 특성이 얻어졌다. 우리는 가스 및 화학 센서 응용을 위해 다양한 형태의 HEMT 구조를 설계하고 제조하였으며, 제작된 센서 플랫폼의 유용성을 검증하기 위하여 HEMT 구조의 게이트 영역에 10nm 두께의 Pt 층을 검지물질로 사용하여 수소 감지 성능을 테스트 하였다. 실온에서 N2 4 % H2 노출시키기 전후에 I-V 특성을 측정 하였으며, 드레인 바이어스는 1V 고정되었고 게이트 바이어스는 -4V에서 2V까지 변화시켰을 때, 6um 게이트 길이를 갖는 디바이스는 -3.1V 게이트 바이어스에서 1.1x106 높은 상대 전류 변화 (감도) 나타냈으며, 실온에서 500 ℃ 까지 수소 가스를 성공적으로 검출 하였다. 본 발표에서는 AlGaN/GaN HEMT 센서의 동작원리, HEMT 이종 구조의 성장방법 및 성능, HEMT 센서제조 공정 및 센서의 감지 특성을 소개하고자 한다.


 



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