갈륨비소 반도체

중앙일보

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종합 08면

[문]최근 일본에서 갈륨비소 (Ga-As)반도체를 이용한 최신전자무기를 개발중이라는 신문보도가 있었는데 도대체 갈륨비소 반도체란 무엇이며 또 그것의 어떤 특성을 무기로 활용할 수 있다는 것인가.
[답]갈륨비소 반도체는 현재 대부분 쓰는 실리콘 반도체가 순전히 실리콘으로만 구성된 데 비해 갈륨(Ga )과 비소(As) 가 번갈아 격자형식으로 배열된 반도체다.
갈륨비소반도체의 특성으로는▲고속동작가능▲발광 및 수광기능의 탁월▲레이저광 방출▲고온동작가능▲저 잡음과 저 전력 소비 등을 들 수 있다.
전자의 이동속도가 실리콘에 비해 5배 이상 빨라 신호처리가 신속하기 때문에 인공지능 컴퓨터 등 초고속 대용량 정보처리용으로 쓸 수 있다.
한편 실리콘이 적외선만을 방출하는데 반해 갈륨비소는 적외선에서 적·녹·청 등의 가시광선의 발광 및 수광이 가능해 효과적인 발광소자일 뿐만 아니라 순간적으로 큰 전류를 흘려보내면 레이저광을 방출해 바늘없는 전축이나 광통신용 고속레이저광원으로도 쓸 수 있다.
또한 실리콘소자의 내열한계가 섭씨 2백도 정도인데 비해 갈륨비소는 3백50도까지 견딜 수 있고 소비전력도 몇 분의 1밖에 안돼 내구적이고 경제적인 반도체소자로 적격이라는 판정을 받고있다.
따라서 갈륨비소 반도체를 군사적으로 이용할 경우 이러한 이점들을 골고루 채택해 미사일 유도체제에서 고성능 레이다에 이르기까지 광범하게 적용시킬 수 있다. 이번에 일본방위청이 구상하고있는 것은 FET (전장효과 트랜지스터)를 이용한 SAM미사일 유도시스템.
즉 고속으로 작동하는 전파증폭장치인 FET를 이용해 적의 항공기나 미사일을 순간적으로 포착해 이쪽에서 먼저 때릴 수 있는 시스템을 구축한다는 것이다.

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