지난 10년간의 성장의 중심에 스마트폰이 있다면
앞으로의 10년은 전기차를 많이 이야기 한다
차는 핸드폰과 달리 더 크고 무겁기 때문에 많은 에너지를 필요로 하고
실리콘보다 좀 더 큰 에너지를 가진 물질이 필요하다
그래서 여러 원소를 화합해서 화합물 반도체 연구가 많이 이루어지고 있다
전기차 뿐만 아니라 에너지, 통신 분야에도 새로운 소재의 적용이 필요하다
간단히 몇가지 알아보겟다
화합물 반도체는 두 종류 이상의 원소로 구성되어 있는 반도체입니다.
화합물 반도체는 실리콘과 같은 단원소 반도체와 구분됩니다.
단원소 반도체는 지난 반세기 동안 고집적화에 기반한 가파른 기술적 진보를 이루어 냈지만
반도체 공정 선폭이 10나노(nm)미만에 다다르며 생산 공정의 어려움과 발열 문제등이 문제점으로 대두되고 있다.
특히 10나노 이하의 극미세 공정에서는 트랜지스터 크기를 미세화 하더라도 소자 간 간격이 좁아져
소자 연결을 위한 메탈 저항(RC delay)이 커져 발열 문제가 발생하여
발열 문제 해결과 반도체 본질적 기능 개선을 위해 차세대 반도체로서 화합물 반도체 활용이 확대될 것으로 전망된다.
화합물 반도체는 다이렉트 에너지 밴드갭, 높은 절연 파괴 전기장, 높은 전자 이동도 등
실리콘에 비해 독특한 소재 특성을 지니고 있어 광자, 고속, 고성능 소자 기술 구현이 가능합니다.
화합물 반도체는 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들면, 광통신, 태양전지, LED 등이 있습니다.
화합물 반도체는 III-V //// II-VI 반도체로 분류할 수 있습니다.
III-V 반도체는 주로 GaAs, InP 등으로 구성되어 있으며,
II-VI 반도체는 주로 ZnSe, CdTe 등으로 구성되어 있습니다.
위 글에서 설명한 것처럼 화합물 반도체는 다양한 용도로 사용됩니다.
예를 들면 광통신에서는 광섬유를 이용하여 데이터를 전송하는데 이 때 화합물 반도체가 사용됩니다.
또한 태양전지에서는 태양광을 전기에너지로 변환하는데 이 때 화합물 반도체가 사용됩니다.
마지막으로 LED에서는 발광소자로서 화합물 반도체가 사용됩니다.
화합물 반도체는 제조공정이 비싼 단점이 있어 지금 까지는 방위산업, 우주개발, F1 등 특수 분야에 한정적으로 이용됐지만
점점 대중들이 쓰는 제품에 도입될 전망이다