[하이테크...그 주역들] (28) 현대 반도체연 광소자개발실

정보고속도로는 광섬유로 깔린다.

광섬유는 정보를 빛(광신호)으로 전송하는 통신매체.

때문에 광신호를 전기신호로 바꾸고 전기신호를 광신호로 변환할수 있는
광변환장치는 정보고속도로 시대에 없어서는 안될 필수 통신기기이다.

광변환장치의 핵심부품인 광송.수신소자가 현대전자 반도체제2연구소
광소자개발실(실장 신영근)에 의해 최근 개발됐다.

광송수신소자 세계시장규모는 약20억달러.

신실장은 이번 기술개발로 연간 3천만달러의 수입대체효과가 기대된다고
말했다.

10여명의 연구팀이 땀흘려 개발한 광소자는 두종류.

전기신호를 광신호로 변환, 광섬유로 보내는 광송신소자인 레이저다이오드
(LD)와 광섬유로부터 광신호를 받아 전기신호로 바꾸어 주는 광수신소자인
포토다이오드(PD)이다.

연구팀이 국산화한 광송수신소자는 양자효과를 이용, 개발돼 신호를 발생
시키는 임계전류가 15mA이하로 낮다.

때문에 열발생과 파장의 변화가 적어 신호를 안정적으로 전달할 수
있다는게 특징이다.

특히 파장의 발진폭이 1옹스트롬(1백억분의 1m)이하로 순수한 파장을
전달할수 있으며 최대광전력이 60mW이상으로 미국의 AT&T 일본의 NEC등
선진업체 제품에 뒤지지 않는다는게 신실장의 설명이다.

"1미크론m이상의 장파장 빛을 내는 인디윰황 화합물반도체로 LD를
만들었습니다"

신실장은 갈륨비소 화합물반도체로는 광섬유를 통해 전송되는 장파장의
광신호를 낼 수 없어 인디윰황 반도체를 택했다고 말했다.

광섬유로 전송되는 빛의 파장은 단거리용과 장거리용이 각각 1.3미크론m와
1.55미크론m로 모두 장파장이다.

"인디윰황 화합물반도체를 웨이퍼형태로 들여온다음 여기에다 MOCVD(유기
금속화학막증착법)기술을 활용해 LD를 제조했다"는 신실장은 컴퓨터화면을
통해 1옹스트롬급의 초정밀가공기술을 적용했다고 설명했다.

PD도 MOCVD기술과 양자효과를 활용했다.

지난해초 시작된 광소자 개발연구는 지난 2월부터 신실장이 연구팀장을
맡게 되면서 본격화 된다.

광소자개발의 핵심기술인 반도체레이저분야 전문가로 일본 OKI전기에서
올해초까지 일해온 신실장의 합류로 연구가 활기를 띠게 된 것이다.

지난한햇동안 연구원들이 밤낮을 잊고 수행한 기초연구도 광소자 국산화에
큰 도움을 줬다.

연구는 공정팀 결정성장팀 테스트&패키지팀등 3개팀으로 나눠 진행됐다.

이종철 조규석 김태진 이수원 강병권 김 서 김남준 강명구 김돈수 강중구
박문규 신근호 김일배연구원등이 MOCVD기술 회절격자제조기술등 관련요소
기술 확보의 주역들이다.

"메모리반도체는 좋은 장비가 있으면 질좋은 제품을 만들기가 쉽습니다.
그러나 광소자는 에칭(식각)등의 수작업이 많아 상대적으로 어려움이
컸어요"

신실장은 실제 양산할때 수작업을 담당하고 있는 오퍼레이터를 연구개발에
투입함으로써 어려움이 많았다고 말했다.

20여명의 오퍼레이터를 투입, 연구개발시점에서 양산을 고려한점은
좋았으나 광소자생산에 익숙치 않은 오퍼레이터를 써야 했기에 시행착오가
많았다는 것이다.

또 광소자개발이 옹스트롬급의 초정밀가공기술을 요해 많은 반복실험을
거쳐야 했다고 말했다.

신실장은 그러나 초정밀가공기술 확보로 초고집적반도체제작등 다른분야
기술확보에 파급효과가 클 것으로 기대했다.

"LD와 PD 각각에 열분산장치등을 탑재한 모듈을 개발, 내년부터 생산에
나설 계획입니다"

신실장은 이번에 개발한 기술의 상용화에 나서는 한편 LD나 PD외에 다른
종류의 광소자를 한데 모아 여러기능을 할수 있는 광집적회로의 개발에도
나설 예정이라고 밝혔다.

연구팀은 "광소자개발에 우리나라가 후발이긴 하지만 이번에 확보한
기술이 선도기술이어서 선진국과 경쟁하는데 유리한 위치를 차지하게 됐다"
며 강한 자신감을 보였다.

< 오광진기자 >

(한국경제신문 1994년 11월 24일자).