마우저 일렉트로닉스는 아나로그디바이스(ADI) 및 번스(Bourns)와 협력해 효율성과 성능, 지속가능성 측면에서 질화갈륨(Gallium Nitride, GaN) 기술이 제공하는 이점과 도전 과제 등을 탐구한 새로운 전자책을 발간했다고 3일 밝혔다. ‘10명의 전문가들이 제시하는 GaN 기술에 대한 고찰(10 Experts Discuss Gallium Nitride Technology)’이라는 제목의 이 전자책은 실리콘보다 더 높은 효율과 빠른 스위칭 속도, 뛰어난 전력 밀도를 달성할 수 있게 하는 GaN 기술이 어떻게 전력전자 분야에 혁신을 일으키고 있는지 살펴본다. GaN 기술의 장점은 자동차 및 산업 애플리케이션을 비롯해 소비가전 제품 및 재생에너지에 이르기까지 다양한 산업 분야에 폭 넓게 영향을 미치고 있다. 새로운 전자책은 ADI와 번스를 비롯한 여러 기업의 전문가들이 제공하는 통찰력을 바탕으로 GaN 기술의 장점과 초보 GaN 설계자가 직면할 수 있는 도전 과제, 그리고 실리콘에서 GaN으로 전환하는 가장 효과적인 방법 등을 제시한다. 또한 이 전자책은 GaN 컨트롤러와 드라이버, 전력 인덕터 등 ADI 및 번스의 GaN 관련 제품들도 소개한다.
中, 갈륨과 게르마늄 관련 품목 허가를 거쳐 수출하는 방안을 내달부터 시행키로 결정 중국이 3일 반도체용 희귀금속인 갈륨과 게르마늄에 대한 수출을 8월 1일부터 통제하기로 한 것은 이날 발표된 재닛 옐런 미국 재무장관의 중국 방문(6∼9일)을 앞두고 이뤄졌다는 점에서 특히 함의가 주목된다. 중국 상무부와 세관총서는 수출통제법, 대외무역법, 세관법 등 규정에 입각해 갈륨과 게르마늄 관련 품목에 대해 허가를 거쳐 수출하도록 하는 방안을 내달부터 시행하기로 결정했다. AFP통신은 갈륨이 집적회로, 발광다이오드(LED), 태양광 패널을 위한 광전지 패널 등에 사용되는데 유럽연합(EU)이 핵심적인 산업 원료로 분류하고 있다고 전했다. 특히 차세대 전력반도체 소재로 주목받는 산화갈륨과 질화갈륨도 이번에 중국이 수출을 통제하기로 한 갈륨 관련 품목에 포함됨에 따라 한국 반도체 업계에 미칠 영향도 관심을 모으는 형국이다. AFP통신이 인용한 유럽연합 집행위원회(EC)의 2020년 통계에 따르면, 중국은 전 세계 갈륨 생산의 80%를 감당하는 사실상의 독점적 생산국이다. 게르마늄은 광섬유와 적외선 카메라 렌즈 등에 필수적인 금속으로 역시 중국이 전 세계 생산량의 80%를 책
95W/in³ 이상의 전력 밀도 제공하며 80 Plus 티타늄 표준 충족 텍사스 인스트루먼트(TI)는 라이트온 테크놀로지가 북미 시장을 위한 최신 고성능 서버 전원 공급 장치(PSU)에 TI의 고집적 질화 갈륨(GaN) 전계 효과 트랜지스터(FET)와 C2000 실시간 마이크로컨트롤러(MCU)를 채택했다고 발표했다. 새롭게 상용화된 PSU는 TI의 LMG3522R030 GaN FET과 TMS320F28003x C2000 실시간 MCU를 활용해 95W/in³ 이상의 전력 밀도를 제공하며 80 Plus 티타늄 표준을 충족한다. 루크 리(Luke Lee) TI 아시아 총괄 부사장이자 대만, 한국, 남아시아 지역 사장은 “라이트온 테크놀로지와의 협력은 TI가 엔드 투 엔드 시스템 노하우와 특화된 고전압 반도체 포트폴리오를 통해 엔지니어들이 고전압 시스템의 요구에 어떻게 대응하고 지원하는지 보여준다”며, “TI GaN 제품의 강력한 성능과 C2000 실시간 MCU를 조합하면 엔지니어들은 더 작고, 안정적인 시스템에 대한 요구 사항을 충족한다”고 말했다. 라이트온 테크놀로지는 전력 관리 솔루션 기업으로, 데이터 센터에 효율적인 전원 공급 장치를 제공한다. 존 창(Joh
내년 반도체 업계에서는 탄화규소(SiC·실리콘 카바이드)와 질화갈륨(GaN) 등 이른바 3세대 반도체 기술이 본격적으로 성장할 것이라는 전망이 나왔다. 16일 업계에 따르면, 대만 시장정보업체 트렌드포스는 2023년 10대 기술 산업 트렌드 중 하나로 3세대 반도체의 부상을 꼽았다. 기존 전력 반도체는 주로 실리콘(Si) 소재로 만들어졌는데, 최근에는 전력 효율과 내구성을 극대화한 SiC와 GaN 등 신소재를 기반으로 한 차세대 전력 반도체가 주목받고 있다. 앞으로 전자기기 수요 확대와 전력 소비 증가가 예상되면서 차세대 전력 반도체는 미래 성장 가능성이 높은 분야로 꼽힌다. 2026년까지 5년간 SiC와 GaN을 활용한 전력 기기 시장의 연평균 성장률이 각각 35%, 61%에 이를 것으로 트렌드포스는 전망했다. 트렌드포스는 "800V 전기차, 고전압 충전, 고효율 그린 데이터 센터 등의 급부상으로 SiC와 GaN 부품은 가파른 성장 단계에 접어들었다"며 "2023년을 앞두고 더 많은 자동차 업체가 메인 인버터에 SiC 기술을 도입할 것"이라고 예상했다. 아울러 "GaN은 고출력 에너지 저장장치, 데이터 센터 등으로 활용 분야가 넓어지고 있다"며 "삼성전자는
전기차·데이터센터 수요에 급성장…트렌드포스 10대 기술 트렌드 전망 내년 반도체 업계에서는 탄화규소(SiC·실리콘 카바이드)와 질화갈륨(GaN) 등 이른바 3세대 반도체 기술이 본격적으로 성장할 것이라는 전망이 나왔다. 16일 업계에 따르면 대만 시장정보업체 트렌드포스는 2023년 10대 기술 산업 트렌드 중 하나로 3세대 반도체의 부상을 꼽았다. 기존 전력 반도체는 주로 실리콘(Si) 소재로 만들어졌는데, 최근에는 전력 효율과 내구성을 극대화한 SiC와 GaN 등 신소재를 기반으로 한 차세대 전력 반도체가 주목받고 있다. 앞으로 전자기기 수요 확대와 전력 소비 증가가 예상되면서 차세대 전력 반도체는 미래 성장 가능성이 높은 분야로 꼽힌다. 2026년까지 5년간 SiC와 GaN을 활용한 전력 기기 시장의 연평균 성장률이 각각 35%, 61%에 이를 것으로 트렌드포스는 전망했다. 트렌드포스는 "800V 전기차, 고전압 충전, 고효율 그린 데이터센터 등의 급부상으로 SiC와 GaN 부품은 가파른 성장 단계에 접어들었다"며 "2023년을 앞두고 더 많은 자동차 업체가 메인 인버터에 SiC 기술을 도입할 것"이라고 예상했다. 아울러 "GaN은 고출력 에너지 저장장치
GaN 소자 기술 협력으로 제품 개발과 세계 시장 확대 겨냥 알에프세미가 5일 캐나다 GaN Systems과 GaN(질화갈륨) 전력반도체 제품 개발과 시장 확대를 위한 MOU를 체결했다고 밝혔다. GaN Systems는 650V급 GaN 전력반도체 기술을 보유하고 있으며 이 분야에서 세계 선두 기업으로 시장을 주도하고 있다. 이번 협약은 알에프세미의 패키지 기술과 GaN Systems의 GaN 소자 기술 협력을 통한 제품 개발과 세계 시장 확대를 위한 것으로 보인다. 알에프세미는 전략반도체 패키지를 위해 최근 개발해 특허 등록한 '가변 적층형 방열판 패키지' 기술을 제품 개발에 적용할 예정이다. 이 기술은 기존 패키지 대비 열 방출이 뛰어나 고온에서도 안정적인 동작을 지원한다. 차세대 전력반도체로 주목받는 GaN 전력반도체는 실리콘에 질화갈륨을 입혀 제작돼 SiC(실리콘카바이드) 전력반도체 대비 가격 경쟁력을 가졌으며 사용 전압이 낮지만 고속 스위칭이 가능해 소형 가전에 주로 사용되고 있다. 1000V 이상 높은 전압에서 잘 견디는 SiC 전력반도체는 전기차 분야의 충전 및 모터구동 분야에서, 650V급에서 빠른 동작 속도를 갖는 GaN 전력반도체는 휴대폰,
나노융합기술원이 산업통상자원부 지원의 ‘와이드밴드갭(Wide Band Gap, WBG) 소재 기반 차량용 전력반도체 제조공정 기반 구축’ 사업에 최종 선정됐다. 나노융합기술원은 주관기관으로서 2022년부터 2024년까지 3년간 총 137억5,000만 원을 투자해 와이드밴드갭 소재 기반의 차세대 차량용 전력반도체 상용화 기반 구축을 통해 기업을 지원할 계획이다. 와이드밴드갭 반도체는 실리콘보다 큰 밴드갭(전자가 존재하지 않는 공간)을 갖는 반도체 소재인 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN), 산화갈륨(Ga2O3)으로 생산한 차세대 반도체다. 기존 실리콘 소재 기반 반도체보다 초고속·고효율·고온으로 극한 환경에서 뛰어나다는 특성이 있다. 이번 사업에 선정된 나노융합기술원은 설립 초기부터 10년 이상 전력반도체 분야에 특화해 핵심 시설과 첨단장비, 전담인력을 갖추고, 기술개발, 공정서비스, 전문인력양성을 지원하며 역량을 축적해왔다. 독일 프라운호퍼 IISB 연구소와도 국제 공동연구를 통해 전력반도체 핵심기술개발과 기술사업화지원 등을 꾸준히 추진하고 있다. 2019년에는 과학기술정보통신부로부터 전력반도체 분야의 우수한 제조공정 장비와 기술력 등을 인정받아 소재, 부
차세대 전력반도체를 대량 생산하는 원천기술이 한국원자력연구원 연구진에 의해 개발됐다. 지난 10일 원자력연구원에 따르면, 전력을 제어하는 반도체인 전력반도체는 전기차·신재생 에너지 설비의 핵심 부품으로, 주로 실리콘(Si) 소재로 만들어진다. 최근에는 전력 효율·내구성을 극대화한 탄화규소(SiC)·질화갈륨(GaN)·산화갈륨(Ga2O3) 등 3대 핵심소재를 기반으로 한 차세대 전력반도체 시장이 부상하고 있다. 단단하고 고온에 강한 탄화규소는 전력변환 시 손실이 적고, 높은 전력에 대한 제어능력이 실리콘보다 600배 우수한 것으로 알려졌다. 해외에서는 탄화규소 소재 웨이퍼를 작게 자른 '소형 반도체 칩' 단위에서 실험하는 수준인데, 원자력연 하나로이용부 박병건 박사팀이 이번에 현재 사용되는 탄화규소 웨이퍼 그대로 여러 장을 한꺼번에 도핑하는 데 성공했다. 연구진이 세계 최초로 개발한 '탄화규소 반도체 웨이퍼 대량 도핑 기술'의 주요 토대는 국내 유일 연구용 원자로인 '하나로'를 이용한 '중성자 핵변환 도핑'(NTD) 기술이다. 도핑은 결정의 물성을 변화시키기 위해 소량의 불순물을 첨가하는 공정으로, 주로 반도체를 제조할 때 전기적 특성을 높이려고 사용된다. 부도
헬로티 조상록 기자 | 국내 연구진이 레이더 및 탐색기용 핵심부품을 개발해 국산화에 성공했다. 국가과학기술연구회(NST) DMC융합연구단은 능동위상배열(AESA) 레이더 핵심부품인 질화갈륨(GaN) 반도체 전력증폭기 집적회로(MMIC) 기술을 개발했다고 밝혔다. 최신형 전투기에 장착되는 AESA 레이더는 신속하고 정확하게 대상물까지의 거리나 위치, 모습을 탐지할 수 있어 전투기의 두뇌라고도 불린다. 레이더 앞부분에 부착된 수천 개의 송·수신 모듈 덕분이다. 송·수신 모듈은 스위치, 전력증폭기(PA), 저잡음증폭기(LNA) 등 반도체 칩을 집적해 제작된다. 연구진이 개발한 부분은 X-대역(8~12GHz 대역. AESA 레이더용으로 쓰임) 및 Ku-대역(12~18GHz 대역. 위성통신과 탐색기용으로 쓰임) 레이더 송·수신기용 전력증폭기 집적회로 기술이다. 전력증폭기는 송신 신호를 증폭시켜 원활한 신호처리 및 표적 탐지·추적을 가능케 하는 장비다. 최근 레이더가 진공관형 증폭기(TWTA) 방식에서 반도체형 전력증폭기(SSPA) 방식으로 변경되는 추세에 따라 전력증폭기 집적회로는 반도체 전력증폭기 국산화 필수 기술로 떠올랐다. 연구진의 X-대역 전력증폭기는 25W급
[헬로티] “효율을 3% 혹은 4% 향상시키는 것은 다른 방법으로도 얼마든지 할 수 있지만 전력 밀도를 두 배로 높이고자 한다면 GaN이 유일한 해답이다” - 마수드 베헤스티(Masoud Beheshti) TI의 제품 매니저 텍사스인스트루먼트(Texas Instruments)는 GaN(질화갈륨 나이트라이드) 기술 개발에 적극적인 기업 중 하나다. 최근 TI는 지난 10년간 GaN 기술 개발에 집중한 결과 최근 GaN 솔루션을 순차적으로 출시하면서 포트폴리오를 확장하고 있다. TI는 GaN-on-silicon(실리콘) 공정으로 제조함으로써 가격 경쟁력을 확보했다. ▲GaN의 이점 TI의 GaN 기술 개발 단계 TI는 2010년 GaN 개발에 본격적으로 뛰어들었고, 2018년 지멘스와 공동으로 GaN를 사용한 10kW 클라우드 지원 그리드 링크를 최초로 시연했다. 이 기술은 당시 2000시간의 신뢰성 테스트를 완료했고, 2020년에는 신뢰성 테스트를 3000시간으로 확대함으로써 GaN 기술을 입증 받았다. 이를 발판으로 현재 TI는 150MΩ, 70MΩ, 50MΩ 등 GaN FET 전력 제품군 포트폴리오를 대량으로 생산할 수 있게 됐다. 최근에는 자체 대류 냉각
[헬로티=이나리 기자] 전기차를 지금보다 더 빨리 충전할 수 없을까? 5G 이동통신의 대중화를 더 앞당기기 위해서 필요한 기술은 무엇일까? 전력 기술 개발을 보다 효율적으로 지원하기 위해서 질화갈륨(GaN) 반도체가 몇 년 전부터 차세대 반도체 핵심 소자로 떠오르고 있다. 이 뿐 아니라 GaN 반도체는 5G 통신 기지국에 탑재되는 RF:Radio Frequency) 전력증폭기(PA:Power Amplifier)에도 활용도가 높아지고 있는 추세다. GaN 반도체 시장에서 경쟁우위를 선도하기 위한 반도체 기업들의 기술 개발과 시장 현황에 대해 알아보자. 질화갈륨(GaN) 반도체가 ‘핫’한 이유는? 에너지를 보다 효율적으로 관리하고 더 작은 공간에서 더 높은 전력 밀도를 달성하고자 하는 요구는 계속해서 높아지고 있다. TV,휴대폰 등과 같은 소비자 가전을 비롯해 통신 하드웨어, 전기자동차, 데이터센터, 태양광 인버터 등의 산업은 전력 변환율 향상, 전력 밀도 증진, 배터리 수명 연장, 스위칭 속도 향상 요구에 직면해 있다. 지난 60년간 반도체 업계에서 실리콘(Si)은 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하고 DC 전압을 다시 휴대전화부터 산업용 로봇에 이르는 각종
[첨단 헬로티] ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics)가 프랑스의 질화갈륨(GaN) 기술을 보유한 액사겐(Exagan)의 지분을 다수 인수하기로 합의했다고 밝혔다. 이로써 ST는 GaN을 기반으로 하는 차세대 반도체 기술을 강화할 계획이다. 이와 관련해 ST는 지난 2월 TSMC와 협력을 통해 GaN 기술을 공동 개발한다고 발표한 바 있다. 2014년에 설립돼 프랑스 그르노블에 본사를 둔 액사겐은 전력 전자 산업의 실리콘 기반 기술에서 GaN-온-실리콘 기술로의 전환을 가속화해 보다 작고 효율적인 전기 변환기 구현에 집중하는 기업이다. GaN 전원 스위치는 표준 200mm 웨이퍼 팹에서 제조하도록 설계됐다. ST는 액사겐의 기술을 확보함에 따라 자동차, 산업 및 소비자 애플리케이션을 위한 GaN 로드맵 비즈니스를 확대할 계획이다. ST마이크로일렉트로닉스의 사장 겸 CEO 진 맥 체리(Jean-Marc Chery)는 “ST는 탄화규소에서 강력한 모멘텀을 구축했으며 현재는 매우 유망한 복합 재료로 주목 받는 질화갈륨(GaN)으로 주력하려고 한다. 자동차, 산업 시장에서 GaN을 기반으로 하는 전력제품의 채택을 촉진하기 위해 사업을
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UPDATE: 2024년 12월 26일 21시 49분
