로옴, GaN HEMT 게이트-소스 정격전압 8V 달성

[테크월드뉴스=서유덕 기자] 로옴 주식회사(ROHM, 이하 로옴)가 산업기기와 통신기기를 비롯한 각종 전원 회로용으로 사용되는 150V GaN HEMT(질화 갈륨 고전자 이동도 트랜지스터, 이하 GaN 디바이스)의 게이트 내압(게이트-소스 정격전압)을 8V까지 높이는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

GaN 디바이스는 실리콘 디바이스보다 온 저항값이 높고 고속 스위칭 성능이 우수해 기지국이나 데이터 센터에 쓰이는 각종 스위칭 전원의 저전력화와 소형화에 기여한다. 그러나 일반적으로 GaN 디바이스의 게이트-소스 정격전압은 6V, 게이트 구동 전압은 5V라서 전압마진은 1V다. 스위칭 시에 정격을 넘는 오버슈트 전압이 발생할 경우 전압 마진이 적어 열화나 파괴가 발생할 수 있다.

로옴은 독자적인 구조를 개발해 게이트-소스 정격전압을 8V로 높였다. 이로써 고효율이 요구되는 GaN 디바이스 채용 전원 회로의 설계 마진을 향상하고 신뢰성을 높일 수 있게 됐다. 전압 마진이 3배 늘어 6V를 넘는 오버슈트 전압이 발생해도 디바이스가 열화되지 않는다.

또한, 로옴은 기판 실장이 용이하고 방열 성능이 높은 전용 패키지를 개발해 기존 실리콘 디바이스 대체와 실장 공정에서의 핸들링이 용이하다. 이밖에 낮은 인덕턴스 패키지를 채용해 디바이스의 성능을 최대화시킴으로써 실리콘 디바이스보다 스위칭 손실을 약 65% 저감했다.

로옴은 이 기술을 적용한 GaN 디바이스 개발을 이어나가 9월에 제품 샘플을 출하할 예정이라고 전했다.