반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

로옴 (ROHM) 주식회사 (본사 : 교토 / www.rohm.co.kr )는 반도체 소자의 공명 터널 다이오드 (Resonant Tunneling Diode：RTD)를 사용한 테라헤르츠파 발진 디바이스의 제2세대 제품을 개발했다. 제2세대 제품의 샘플과 케이블, 평가 보드를 세트로 구성한 테라헤르츠파 디바이스 평가 키트 「RTD-EVK-G2」로서 제공을 개시한다.

제2세대 제품은 제1세대 제품과 동일한 0.5×0.5mm의 칩 사이즈로, 고출력화가 가능한 내부 구조를 채용함으로써 발진 출력을 4배에 해당하는 최대 40µW로 향상시켰다. 대상물을 투과 · 반사한 후의 테라헤르츠파를 검출하기 쉬워지기 때문에, 높은 신호 품질이 요구되는 센싱 및 이미징과 같은 어플리케이션에 활용 가능하다.

또한, 패키지도 제1세대 제품과 동일한 4.0×4.3mm 사이즈의 PLCC를 채용하여, 업계 최소 사이즈를 유지했다. 이에 따라, 한정된 공간에서도 평가 환경을 구축할 수 있다. 또한, RTD 방식은 다른 방식에 비해 발열량이 적고 소비전력도 낮아 기업이나 연구 기관에서의 어플리케이션 개발 부담을 줄일 수 있다. 

제2세대 제품의 샘플을 포함한 평가 키트 「RTD-EVK-G2」는 2026년 8월부터 세트당 35만엔 (세금 불포함)으로 판매를 개시한다. 다른 방식보다 낮은 비용으로 평가가 가능하기 때문에, 비파괴 검사나 의료 · 헬스케어 분야에서의 이미징 및 센싱, 재료 식별 및 수분 검출 등 다양한 어플리케이션의 개발을 지원한다. 또한, 저소비전력을 중시하는 용도에 대응하여 제1세대 제품도 계속 판매한다. 평가 키트의 구입을 위해서는 사전에 로옴과 NDA (기밀 유지 계약) 체결이 필요하다. (자세한 사항에 대해서는 담당 영업 또는 로옴 Web 문의 양식을 통해 문의)

도쿄과학대학 종합 연구원 미래산업기술 연구소 Safumi Suzuki 교수

테라헤르츠파는 비파괴 검사나 이미징 · 센싱, 무선 통신 등 폭넓은 분야에서의 응용이 기대되지만, 상용화를 위해서는 대규모 장비 및 고액의 도입 비용 등 해결해야 할 과제가 산적해 있습니다. 

로옴과의 장기간에 걸친 공동 연구를 통해 개발한 RTD 테라헤르츠파 디바이스는 소형 사이즈와 저소비전력으로 냉각 장치가 필요없다는 특징이 있을 뿐만 아니라, 낮은 비용으로 도입이 가능하여, 기업이나 연구 기관에서의 테라헤르츠파 연구에 대한 참여를 촉진하고 있습니다. 

발진 출력을 대폭 향상시킨 제2세대 제품의 등장을 계기로, 한층 더 높은 신호 품질이 요구되는 어플리케이션의 개발이 가속화할 것으로 기대하고 있습니다. 

로옴 주식회사 연구 개발 센터장 Ken Nakahara

「RTD-EVK-G2」의 제공 개시를 통해 테라헤르츠 기술의 실용화에 있어서 큰 진전이 있을 것으로 기대하고 있습니다. 

제1세대 제품 출시 후, 한층 더 고출력의 디바이스에 대한 요구가 높다는 것을 알게 되었습니다. 이번에 발표한 제2세대 제품은 소형 사이즈를 그대로 유지함과 동시에 발진 출력을 약 4배 향상시키는데 성공하여, 시장 요구에 대응할 수 있게 되었다고 실감하고 있습니다. 

테라헤르츠 기술은 한 단계씩 실용화를 향해 나아가고 있습니다. 앞으로도 로옴은 고객, 파트너, 대학 · 연구 기관, 행정 기관과 연계하여 테라헤르츠파 어플리케이션의 개발을 지원함으로써, 지속 가능한 사회의 실현에 기여해 나갈 것입니다. 

전파와 빛의 중간 주파수 영역에 위치하는 전자파 「테라헤르츠파」는 전파와 같은 투과성과 빛과 같은 직진성을 동시에 지니고 있다. 고분자 재료나 수분 등에 대한 특유의 흡수 특성이 있기 때문에, 방사선을 사용하지 않는 비파괴 검사나 의료 · 헬스케어 분야에서의 검사 기술, 고정밀도 레이더 센싱 등의 분야에서 활용될 것으로 기대되고 있다. 그러나, 다른 방식의 경우 장치의 대형화나 고액의 도입 비용을 이유로 연구나 사업화에 신규로 진입하는 것은 어려운 실정이었다.

로옴은 2000년대 후반부터 도쿄과학대학 및 오사카대학 등 다수의 대학 · 연구기관과 공동 연구를 실시하여, RTD를 사용한 테라헤르츠파 발진 및 검출 디바이스 개발을 추진해 왔다. 2024년에는 제1세대 제품의 샘플 제공을 개시하여, 기존 방식 대비 대폭적인 소형화와 비용 절감을 실현했다. 

그리고 이번에 어플리케이션 개발에 있어서의 신호 품질 향상 요구에 대응하기 위해, 소형 사이즈를 유지함과 동시에 발진 출력을 기존품 대비 약 4배 향상시킨 제2세대 제품을 개발했다. 저소비전력 타입의 제1세대 제품과 함께 용도에 따라 제안함으로써, 테라헤르츠파 어플리케이션 개발의 폭을 확장시켜 테라헤르츠 기술의 조기 산업화와 실용화에 기여해 나갈 것이다.