갈륨비소칩

요약 실리콘 반도체가 가지는 한계를 극복한 것으로서 화합물 반도체인 갈륨비소를 사용한 반도체 칩이다.

1960년대에 전자제품의 혁신을 불러일으켰던 실리콘칩은 엄청난 능력에도 불구하고 몇 가지 한계점이 있었다. 이러한 실리콘반도체의 한계를 극복한 것이 갈륨비소칩이다.

원리는 성질이 다른 물질의 원자를 격자(格子) 모양으로 얇게 쌓는 경우, 격자간의 공간에서 새로운 원자현상인 양자샘[量子泉]이 생기는 데서 출발한다. 이 양자샘에서 발생하는 진공상태의 양자화(量子化) 현상은 같은 원자현상이면서도 어떤 공간의 속박을 받지 않아 전자의 흐름이 무한히 자유로운데, 이 자유로운 전자 현상을 이용, 초고속소자를 만드는 것이다. 양자샘을 만들려면, 갈륨비소판을 500∼650℃의 진공상태에 넣고 알루미늄·갈륨비소 원자를 길게 실같이 뽑아올린 후, 그 위에 또 알루미늄·갈륨비소 원자를 올린다. 그러면 양 알루미늄·갈륨비소 원자층 사이에 끼여 있는 갈륨비소 원자층이 양자화 현상을 일으켜 자유전자가 된다.

한국에서도 서울대학교 우종천(禹鍾天) 박사팀이 1989년 개발에 성공하였다.