차세대 결정공학 연구회가 반도체 단결정 소재 개발을 위해 신규 과제를 수행한다. 과제는 결정 분야 기술을 보유한 국내 기업이 대학, 연구기관과 손잡고 반도체 단결정 소재, 가공, 장비 생태계를 조성하기 위한 것이다.
차세대 결정공학 연구회가 14일 여수 엑스포 컨벤션센터에서 52개 산업·학계·연구기관이 참석한 가운데 '제1회 심포지엄'을 개최했다.
심포지엄에서는 결정공학 8개 과제 수행을 위한 국내외 기술과 산업 동향이 소개됐다. 전력반도체 결정 소재로 주목받는 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN), 산화갈륨(Ga2O3)과 함께 차차세대 기판용 다이아몬드, 극자외선(EUV) 렌즈용 불화칼슘, 반도체 레이저용 인듐 포스파이드, 고주파통신 필터용 리튬 탄탈레이트, 방사선 검출기용 카드뮴 텔루라이드 결정 성장, 가공, 장비 기술 등이다.
다이아몬드 단결정은 반도체 차세대 기판 소재로 높은 온도에서 작동할 수 있다. 출력 성능과 고주파 성능이 실리콘과 SiC 대비 각각 100배, 3배에 이른다. 불화칼슘 단결정은 넓은 파장 영역에서 투과율이 높고 광손실이 없다. 반도체 검사장비용 고분해능 자외선 렌즈 용도로 전량 수입에 의존하고 있다. 리튬 탄탈레이트 단결정은 고주파통신 필터용 소재로 한국은 글로벌 생산량 10% 정도를 소비, 전량 수입 중이다. 인듐 포스파이드 결정은 광집적 회로기판, 자율주행차 라이다, 의료용 레이저 등 다양한 분야에 활용된다. 카드뮴 텔루라이드 결정은 감마선 에너지를 분별할 수 있다는 장점이 있다.
반도체 업계는 그동안 실리콘, 사파이어 소재 상업화 경험을 통해 단결정 기초 기반을 보유하고 있다. 단결정 신규 소재는 기술 난도가 높은 비산화물 단결정, 복합산화물 단결정 소재로 확대될 전망이다. 향후 당면 과제가 많아 산학연 협력이 더욱 필요한 시점이다. 연구회는 결정공학 분야 소재·부품·장비 생태계 조성을 통해 신규 단결정 소재 기술 개발과 사업화가 가능하도록 협력한다. 연구회 관계자는 “국내 결정공학 소부장 기술력을 세계가 선도하는 수준까지 견인하는데 중추적 역할을 하겠다”라고 말했다.
김지웅기자 jw0316@etnews.com
