차세대반도체연구회

(요약) 이동체기지국에서 사용하는 1~3GHz대에서는 그 출력의 경우에 GaAs FET의 실용한계인 300W를 초과하고 있어 대체품으로 GaN FET가 출시되고 있는 상태이다. 또 다음 세대 통신을 목표로 하는 4GHz이상의 준밀리파의 이용과 출력을 보아도 SiFET나 GaAsFET의 출력보다 크게 할 수 있기 때문이다. 여기서는 실용화의 관점보다 개발사례를 중심으 로 GaN기술의 현황과 장래전망에 대하여 기술한다. (내용) 목차 1. 머리말 2. GaN FET의 기본구조와 특징 3. 마이크로파대 고출력 GaN 증폭기 4. 맺음말 ○ GaN FET는 지금까지의 어떠한 반도체 트랜지스터보다 고전류와 고내전압특성을 동시에 갖고 있으며 또한 우수한 고주파 특성을 갖고 있어 마이크로파 밀리파 출력 증폭기의 고출력화와 소형화에 기대가 큰 고주파 소자이다. 현재 기지국에서 사용되는 주파수대는 1~3GHz의 L/S밴드이지만 차세대 통신으로서 C대역인 4GHz이상의 주파수대를 이용하여야 한다. ○ 특히 인터넷의 보급과 영상신호를 위해서 밴드 폭은 자꾸만 넓어져 밀리파대의 이용이 보편화되어 갈 것이다. 이때에 필요한 것은 GaN와 같은 소자이며 이를 활용한 고주파 디바이스이다. 이 논문에 따르면 필자들은 효율 좋은 고주파 증폭기를 그들이 설계한 GaN를 사용하여 소형화 시키고 우수한 특성을 얻고 있다. ○ 국내에서도 많은 연구자들이 디바이스 구성을 설계하고 시작한 것을 발표하고 있으나 소자를 설계하고 만들어 발표한 것은 보기 어렵다. 특히 밀리파대는 국내에서도 활발한 연구가 진행되고 있음에도 고주파소자의 개발이나 부품의 개발이 활발하지 못하다. 아직 수요가 빈약하여 생산유발이 되지 않기 때문일 것이다. ○ 그러나 스마트 네트워크의 확산과 인터넷의 확산은 가까운 장래에 마이크로파대의 이용을 포화시킬 것이며 밀리파를 이용하지 않으면 안 되게 만들 것이다. 특히 밀리파의 응용인 차량 충돌방지 레이더는 66GHz 또는 94GHz를 사용한다. 이러한 응용이 확산되면 100GHz대 까지 그 사용이 곧 일반화 될 것으로 본다. ○ 밀리파대의 응용을 선점하기 위해서도 그 기술은 물론이며 부품의 경제적 개발에 적극 나서야 할 시점에 와 있다. GaN과 같은 보석과도 같은 소자에 눈을 크게 뜨고 활용하여 관련부품을 개발하여야 할 것이다. * 출처: ReSEAT 프로그램