SiC 전력반도체 적층결함 발광파장 459나노미터로 재규명

한국전기연구원 연구팀이 충남대학교, 호리바에스텍코리아, SK실트론과 공동으로 SiC 전력반도체의 '(4,1) 프랭크형 적층결함'을 식별하는 발광 파장이 기존에 알려진 424나노미터가 아니라 459나노미터라는 사실을 확인했다. 연구팀은 상용 웨이퍼 207장에서 얻은 10만여 개 결함 데이터를 분석하고, 시편 176개를 제작해 전자현미경으로 원자 배열을 관찰한 뒤 밀도범함수이론 계산으로 교차 검증했다. 기존 424nm 값은 국제전기기술위원회 기준에도 반영돼 있었지만 발광 신호와 실제 원자 구조를 일대일로 대조한 검증은 부족했다. 이번 규명은 광발광 검사 신호 해석을 정밀하게 해 불량 원인 추적과 제조 공정 개선에 활용될 것으로 기대된다.

핵심

1. SiC 전력반도체 (4,1) 프랭크형 적층결함의 발광파장을 기존 424nm에서 459nm로 재규명
2. 상용 웨이퍼 207장·결함 데이터 10만여 개와 시편 176개를 전자현미경·DFT 계산으로 교차검증
3. 기존 424nm 값은 IEC 기준에 반영돼 있었지만 원자구조와의 일대일 대조 검증에는 한계가 있었음
4. 연구 결과는 재료 학술지 Acta Materialia에 게재, 산업통상부 화합물전력반도체고도화기술개발사업 지원으로 수행