[테크월드뉴스=이재민 기자] 시지트로닉스(Sigetronics)가 수년간 연구해 650V GaN(질화갈륨) 전력반도체를 개발하고 관련 공정서비스를 구축했다.
시지트로닉스는 GaN 전력반도체 제작을 위해 기존 인터커넥션 기술과 고속 스위칭을 위한 컨덕턴스 저감 기술, 문턱전압 제어 기술, CMOS 호환 GaN 공정 기술에 추가로 내전압 향상 기술과 전류절감 기술을 개발해 GaN 전력반도체 경쟁력을 더 높였다. 또 CMOS 호환 6인치 공정서비스를 플랫폼으로 구축해 팹리스 업체의 다양한 요구에 대응할 수 있는 기술력도 확보했다.
GaN 전력반도체는 Si(실리콘) 전력반도체보다 전력변환효율이 뛰어나고 대전류와 고속스위칭이 가능하다. 그래서 주로 소형 IT 충전기에 사용되고 있으며 향후 차세대 전력소자용으로 기대되고 있다. GaN 전력반도체는 기술 난이도가 높아 세계적으로 TSMC와 인피니언 같은 소수 기업에서 상용화해 생산하고 있다. 국내에서 GaN 전력반도체를 제작할 수 있는 기업은 시지트로닉스뿐이다.
GaN 전력반도체는 Si 전력반도체보다 밴드갭과 이동도, 전류포화밀도가 높아 동작저항(RDS(ON))이 낮고 동작속도(fc)가 높다. 하지만 낮은 내전압으로 제한된 용도로만 사용돼 왔다.
시지트로닉스가 개발한 650V GaN 전력반도체는 내전압 향상과 전류절감 기술을 적용해 최대허용전류(Imax)=30A, 내압(Vmax)>650V, 동작저항(RDS(ON))<20mΩ, 스위칭 특성(QG)<30nC, 문턱전압>1.0V인 전기적 특성을 제공해 다양한 제품에 적용할 수 있게 됐다.
650V GaN 전력반도체는 소형 IT기기용 무선 충전기뿐만 아니라 가전·태양전지용 인버터와 컨버터, 전기차 충전 인프라용으로 적용과 제작이 확대돼 소형화와 고효율화에 기여할 것으로 기대된다. CMOS 호환 GaN 6인치 공정서비스는 다양한 고객의 요구에 최적인 사양으로 제공될 예정이다.
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