AlGaN/GaN HFETs 에 적용하기 위한 RF 반응성 스퍼터링 질화알루미늄 박막에 관한 연구

Abstract

질화알루미늄은 넓은 밴드갭, 높은 열전도성, 높은 표면 음향 속도와 같은 유용한 특성 덕분에 ultraviolet light-emitting diodes 와 surface acoustic wave devices 같은 소자에 널리 사용되며 각광 받고 있다. 무엇보다도 GaN 과의 계면이 우수하여 최근 high-k 물질과 GaN 의 interfacial layer 로서 그 활용도가 높다. 질화알루미늄을 증착하는 방식에는 Atomic-Layer Deposition(ALD), Metalorganic Chemical Vapor Deposition(MOCVD) 그리고 스퍼터링과 같은 다양한 방법이 존재한다. 본 논문에서는 RF 반응성 스퍼터링 방식을 사용하여 질화알루미늄을 박막을 성장하였으며, 박막을 증착할 때 발생하는 이슈들과 그에 대한 개선방법을 소개하였다. 또한 스퍼터링 방식으로 박막 증착 시 앞서 소개한 다른 증착 방식들에 비해, 공정 조건에 따라 결정성을 비교적 쉽게 바꿀 수 있으므로, 질화알루미늄의 결정성에 따른 특성을 확인해보고 더 나아가 AlGaN/GaN HFETs 소자에서 게이트 절연막과 표면 보호막으로서의 특성을 확인해보았다.