프로젝트 소개
본 과제는 국내 화합물 반도체 기술을 활용해 반도체 제조와 에너지·환경 분야에 필요한 플라즈마를 효율적으로 만들어내는 초고주파 플라즈마 소스를 개발하는 연구임. 플라즈마는 기체에 전기 에너지를 가해 생성되는 물질 상태로, 반도체 가공과 재활용, 수소 생산 등에 활용됨.
연구 목표는 국내 공정으로 제작한 트랜지스터를 적용해 2.45GHz 16채널 고밀도·대면적 플라즈마 발생 장치를 개발하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 2.45GHz 1kW 전력 증폭 발생 모듈, 150W급 GaN RF HEMT 및 300W급 도허티 전력 증폭기 개발, 16채널 챔버와 플라즈마 모델링·측정 시스템 구축임. 또한 다채널 전력의 크기·위상 제어를 위한 통합 GUI와 외부 임피던스 자동 매칭 기술을 개발함. 기대 효과는 마그네트론을 대체하는 반도체 기반 플라즈마 장비의 국산화, 화합물 반도체 수입 대체, 공정 수율 향상 및 유지보수 비용 절감임. 고효율 전력 사용을 통한 에너지 소비와 탄소배출량 감소, 반도체·에너지·환경 산업의 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 기대됨.