본 연구실은 GaN(질화갈륨) 기반 고전자이동도 트랜지스터(HEMTs)에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. GaN은 넓은 밴드갭과 높은 전자 이동도를 바탕으로 고전력 및 고주파 응용에 적합한 반도체 재료로 각광받고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 GaN HEMT는 기존의 실리콘 기반 트랜지스터에 비해 더 높은 전력 효율과 내구성을 자랑하며, 전력 변환, RF 증폭기, 통신 장비 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 연구실에서는 GaN HEMT의 구조 최적화, 에피택셜 성장, 버퍼층 설계, 소자 특성 향상 등 다양한 측면에서 연구를 진행하고 있습니다. 특히, AlGaN/GaN 이종접합 구조, AlN 버퍼층, In situ SiN 패시베이션 등 첨단 소재와 공정 기술을 적용하여 소자의 항복 전압, 전류 분산, 동적 온저항 등 핵심 성능 지표를 극대화하는 데 주력하고 있습니다. 또한, 고품질 에피층 성장과 미세 가공 기술을 접목하여 소자의 신뢰성과 상용화 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 최근 발표된 논문과 특허, 국제 학회 발표 등을 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. GaN HEMT의 성능 개선은 차세대 전력전자 및 RF 시스템의 효율성과 소형화에 크게 기여할 것으로 기대되며, 본 연구실은 관련 분야의 선도적 역할을 수행하고 있습니다.

본 연구실은 GaN 기반 전력 소자, RF 소자, 나노 소자 등 다양한 응용 분야를 위한 소자 제작 및 특성 평가 기술을 개발하고 있습니다. GaN 기반 전력 소자는 높은 항복 전압과 낮은 온저항을 바탕으로 전력 변환 효율을 극대화할 수 있으며, 이는 전기차, 신재생에너지, 산업용 전력 시스템 등에서 핵심적인 역할을 합니다. RF 소자는 고주파 특성이 우수하여 5G, 위성통신, 레이더 등 첨단 통신 분야에 적용되고 있습니다. 연구실에서는 미세 가공, 에칭, 패시베이션, 금속 접합 등 다양한 공정 기술을 활용하여 GaN 기반 소자의 성능을 극대화하고 있습니다. 특히, FinFET, 나노와이어 MOSFET, 터널링 FET 등 차세대 소자 구조를 도입하여 소형화와 고성능을 동시에 달성하고자 노력하고 있습니다. 또한, 소자 제작 과정에서 발생할 수 있는 트래핑, 전류 분산, 열화 현상 등을 억제하기 위한 소재 및 공정 최적화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 실제 소자 제작 및 상용화에 직접적으로 연결되며, 다양한 국제 공동 연구 및 산학협력을 통해 기술의 실용화와 산업적 파급 효과를 극대화하고 있습니다. 본 연구실의 소자 제작 기술은 반도체 산업의 미래를 선도할 핵심 역량으로 자리매김하고 있습니다.