자가정렬형 TiN/p-GaN HEMTs 제작
- 주제(키워드) E-mode GaN HEMTs
- 주제(DDC) 621.381
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 이재진
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000035376
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
GaN HEMT 는 고속, 고전압, 고출력 특성을 갖춘 전력 반도체 소자로 우주 및 국방 분야를 포함한 차세대 전력 소자로 큰 주목을 받고 있다. 특히 상업적으로는 p-GaN 게이트를 이용한 E-mode GaN HEMT 가 널리 활용되고 있으며, 게이트 금속과의 접합 특성 및 공정 제어가 소자의 문턱전압과 온저항, 누설 전류 등 핵심 성능과 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다. p-GaN 과 AlGaN 의 선택적 식각 공정은 AlGaN 의 손상을 최소화하면서도 안정적인 게이트 제어를 구현하기 위해 반드시 확보되어야 하는 핵심 기술 중 하나이다. 게이트 금속으로는 schottky 접합을 통해 게이트 제어 특성을 향상시킬 수 있는 TiN 가 널리 사용되는데, 낮은 일함수와 우수한 열적 안정성, 그리고 CMOS 공정 호환성이라는 장점을 가진다. 그러나 TiN 는 lift- off 공정으로 패턴 형성이 어렵기 때문에 식각 공정을 거쳐야 하며, 이 과정에서 식각 손상이 발생할 수 있다. 또한, TiN 게이트 형성은 다단계 공정으로 진행되어 공정 복잡성이 높고, 마스크 정렬 오차로 인해 소자의 신뢰성과 특성이 저하되는 문제가 뒤따른다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 TiN 과 p-GaN 을 하나의 공정 마스크를 이용해 연속 식각하는 자가정렬 공정을 개발하였다. 이를 통해 기존의 복잡한 공정 단계를 단순화하고, 게이트 정렬 정확도와 안정성을 동시에 향상시키고자 하였다.
more목차
제 1 장. 서 론 1
1.1. GaN 1
1.2. E-mode GaN HEMTs 동작원리 4
1.3. Schottky type p-GaN gate HEMTs 8
제 2 장. p-GaN/AlGaN 선택적 식각 11
2.1. p-GaN/AlGaN 선택적 식각 11
2.2. 식각 시간에 따른 소자 성능 변화 19
제 3 장. 자가정렬형 TiN/p-GaN HEMTs · 26
3.1. TiN/p-GaN 자가정렬 식각 26
3.2. 자가정렬형 TiN/p-GaN HEMTs 제작 · 35
3.3. 결과분석 39
제 4 장. 결 론 44
참 고 문 헌 45
Abstract 48
