NTT는 2025년 12월 8일, 알루미늄 나이트라이드(AlN) 기반의 고주파 트랜지스터 작동에 "세계 최초"로 성공했다고 발표했습니다. 이는 고알루미늄(Al) 조성에서의 고주파 작동이 어려웠던 것을 저항 구조 설계를 통해 실현한 것입니다. 이 기술은 밀리미터파 대역에서의 신호 증폭을 가능하게 하여 포스트 5G 시대의 무선 통신 서비스 향상이 기대됩니다.
NTT는 2025년 12월 10일, 미국 캘리포니아주 샌프란시스코에서 열리는 국제 회의 '71st IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM 2025)'에서 이 성과를 발표할 예정입니다. AlN은 과거에 절연체로 여겨졌으나, NTT는 2022년에 AlN의 반도체화에 성공했습니다. AlN은 절연 파괴 전계가 커서 전력 소모가 실리콘(Si)의 5% 미만, 탄화 규소(SiC)의 35%, 질화 갈륨(GaN)의 50%까지 줄일 수 있어 파워 디바이스로의 응용이 특히 기대됩니다.
하지만 이번 발표는 파워 디바이스가 아닌 무선 통신 디바이스로서의 성과입니다. AlN의 고출력 고주파 디바이스 성능 지수는 GaN의 5배에 달합니다. NTT는 AlGaN 채널 구조에 AlGaN 접촉층을 삽입하여 접촉 저항을 낮추고, 분극 도핑 AlGaN 채널 구조로 전자 밀도를 높였습니다. 그 결과, AlN 기반 트랜지스터의 고주파 작동을 1GHz를 초과하는 고주파에서 "세계 최초"로 실현했습니다.
이로 인해 AlN의 응용 영역이 크게 확장될 가능성이 제시되었으며, 포스트 5G 시대의 통신 인프라 발전에 기여할 것으로 기대됩니다. NTT는 향후 더 큰 전류 및 전압 작동이 가능한 디바이스 구조를 설계하여, 파워 디바이스부터 무선 통신 디바이스까지 널리 응용 가능한 기술 연구를 계속할 계획입니다.
