https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/tc/d5tc00129c

Journal cover / Journal of Materials Chemistry C, Issue 21, 2025

Abstract

질소 플라즈마 처리에 의한 β-Ga₂O₃의 어닐링-free 오믹 접촉

인공지능 시대의 도래와 함께, 탁월한 성능을 가진 반도체 재료에 대한 수요가 증가하고 있습니다. β-갈륨 산화물(β-Ga₂O₃)은 고급 반도체 응용 분야에서 유망한 후보 재료로 떠오르고 있지만, 금속 전극과의 제한된 접촉 성능이 여전히 전체 활용을 방해하는 중요한 제약 요소로 남아 있습니다. 본 연구에서는 질소 플라즈마 처리를 통해 고품질의 Ohmic 접촉을 형성하였으며, 이 과정에서 β-Ga₂O₃의 결정성을 효과적으로 유지하면서 전기적 성능을 향상시켰습니다. β-Ga₂O₃의 캐리어 이동도는 76 cm² V⁻¹ s⁻¹에 달하며, 이는 기존에 보고된 범위(15–20 cm² V⁻¹ s⁻¹)의 약 4배에 달하는 수치입니다. 현저하게 향상된 온/오프 비율(1.7 × 10¹⁰)은 누설 전류로 인한 장치 고장을 방지하고 기존의 구조적 한계를 해결하는 데 기여할 수 있습니다. 본 연구 결과는 β-Ga₂O₃를 초저출력 및 다중 출력 집적 회로의 첨단 반도체 재료로 발전시키는 데 중요한 통찰을 제공합니다.