차세대 핵심 반도체 소재인 산화갈륨에 대한 최신 연구결과를 공유하는 자리가 마련됐다.

한국전기전자재료학회가 주최하고 한국산화갈륨기술연구회가 주관하는 ‘제5회 산화갈륨전문학술워크숍’이 8월30일부터 9월1일까지 대전컨벤션센터에서 개최됐다.

이번 워크숍은 ‘산화갈륨으로 꿈꾸는 미래 탄소중립과 신시장 개척’을 주제로 산화갈륨 관련 30편의 최신 연구결과 논문발표와 정부지원 R&D 연구성과물 전시회 등으로 진행된다.

이번 워크숍에서는 △원료 및 단결정 성장기술 △에피성장 및 도핑기술 △응용소자 및 공정기술 △시뮬레이션 및 특성분석 등 4개 세션을 통해 최신 산화갈륨 소재·디바이스·응용기술 관련 30편의 논문발표가 진행된다.

아울러 정부 R&D 지원을 통해 창출한 △산화갈륨 파우더 △산화갈륨 단결정 벌크 잉곳 △산화갈륨 에피 소재 그리고 △세계 최초의 4인치 대면적 산화갈륨 전력반도체 소자 등 산화갈륨 연구성과를 한자리에 전시하여 국내 산화갈륨 연구개발 수준을 실물로 확인할 수 있다.

올해로 5회째 개최되는 산화갈륨학술워크숍은 차세대 울트라 와이드 밴드 갭 반도체 소재인 산화갈륨 원천기술을 확보하고, 반도체 강국인 우리나라가 산화갈륨 분야에서도 기술주도권을 선점하기 위해 매년 개최되고 있다. 지난 4년간 발표된 논문만 하여도 122편에 달한다.

김경환 한국전기전자재료학회장은 “산화갈륨워크숍과 이를 주관하는 한국산화갈륨기술연구회는 산화갈륨 반도체에 대한 산·학·연 기술교류, 연구개발 저변확대를 위해 노력하고 있다. 대한민국의 새로운 탄소중립 시장 창출과 글로벌 산화갈륨 기술 발전에 지대한 공헌을 할 것으로 기대하고 있다”고 말했다.

문재경 한국산화갈륨기술연구회장(ETRI 책임연구원)도 “이번 산화갈륨전문학술워크숍은 통해 산화갈륨 관련 학술적 성과뿐만 아니라 최신 연구성과물을 여러 산·학·연 전문가 및 국민들과 공유할 수 있어 매우 뜻깊은 행사이다. 앞으로도 산화갈륨 기술을 선도하기 위해 산·학·연이 긴밀히 협조하며, 학술 활동을 지속해나갈 계획”이라고 밝혔다.

한편 산화갈륨(Ga2O3)은 실리콘(Si), 질화갈륨(GaN), 탄화규소(SiC)와 같은 반도체 물질이다. 반변에 기존 반도체 소재들보다 에너지 밴드 갭(Band Gap)이 넓은 울트라와이드 밴드 갭(Ultra-wide bandgap, UWBG) 소재로 더 높은 전압과 온도에서도 더 높은 전력효율을 갖는다.

또한, 기존 소재에는 적용하기 어려운, 용융상 성장법(Melt-growth method)을 통해 용액에서 고품질 대면적 웨이퍼로 만들기가 쉬워 저비용으로 대형 고전력 소자 제작이 가능하다.

아울러 산화갈륨 반도체는 뛰어난 전력효율로 인해, 에너지 낭비를 줄이고 탄소 저감에도 기여할 수 있어, 미래 탄소중립 실현을 위한 차세대 전력반도체 소재로도 각광받고 있다.

한국산화갈륨기술연구회는 한국전기전자재료학회 산하의 전문연구회로 2017년 설립됐다. 연구회는 초대 회장인 ETRI 문재경 책임연구원이 산업통상자원부의 지원으로 국내 최초의 차세대 UWBG 산화갈륨 전력반도체 기술개발 사업을 시작하며 설립을 주도했다.

ETRI 연구진은 한국산화갈륨기술연구회의 산·학·연 전문가들과 함께 과기정통부의 ‘소재혁신선도프로젝트사업(국가핵심소재연구단)’, 산업부-과기부-중기부의‘소재부품장비 부처협업 함께달리기사업’ 등을 수행하며 개방형 연구(Open R&D)를 통한 산화갈륨 기술개발 가속화와 글로벌 신시장 창출 및 선점을 위해 노력하고 있다.