ETRI 연구진이 개발한 2인치 수직형 GaN 전력반도체

정부가 차세대 전력 반도체 기술을 본격적으로 육성한다. 2025년까지 차세대 전력 반도체 상용화 제품을 5개 이상 개발하고, 6∼8인치 파운드리(위탁생산) 인프라를 국내에 구축한다는 계획이다.

정부는 1일 제7차 혁신성장 빅3 추진 회의를 열고 이런 내용을 담은 "차세대 전력 반도체 기술개발 및 생산역량 확충 방안"을 발표했다.

차세대 전력 반도체는 실리콘(Si) 대비 전력 효율과 내구성이 뛰어난 신소재 웨이퍼로 제작된다. 실리콘카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN), 갈륨옥사이드(Ga2O3) 등이 대표적이다. 인공지능(AI), 5G나 고온·고압 내구성이 필요한 전기차, 신재생에너지 발전의 인버터 등에 적용되는 필수 부품이다. 

정부는 산업부를 중심으로 2017년부터 차세대 전력 반도체 기술개발을 지원해왔다. 그간의 지원을 기초로 국내 기업의 글로벌 시장 진출 및 성장을 지원하기 위해 새로운 R&D 사업을 기획한다고 밝혔다. 이를 위해 △수요연계 및 시제품 제작 지원 △반도체 설계·검증 기반기술 강화 △제조 공정 확보 등을 추진할 계획이다. 

먼저, 단기에 상용화 가능한 인버터, 충전기 등의 분야를 중심으로 소자-모듈-시스템이 연계된 R&D 과제를 기획해 상용화를 촉진한다. 수요-공급 연계 온라인 플랫폼과 융합얼라이언스 등을 활용해 상용화 성과를 확대할 계획이다. 

국내 유일의 6인치 SiC 반도체 시제품 제작 인프라인 "파워반도체 상용화 센터"를 활용해 시제품 제작 서비스를 제공한다. 동시에 민간 파운드리의 인프라 투자를 적극 지원할 계획이다.

실리콘 소재의 한계를 극복하기 위해 SiC, GaN, Ga2O3 등 화합물 기반 신소재 응용기술을 개발할 예정이다. 아울러 파워 IC 설계 기술과 공정 표준 설계 키트(PDK)도 개발해 반도체 제조 역량을 강화할 예정이다.

제조 공정 확보를 위해서 부산 파워반도체 상용화 센터에 신뢰성 평가 장비를 구축한다. 국내 파운드리와 6~8인치 기반의 양산 공정 구축과 선행기술 확보를 적극적으로 지원할 계획이다.

성윤모 산업부 장관은 "AI, 5G, 자율차, 신재생 등 분야에서는 차세대 전력 반도체가 핵심 부품"이라며 "정부는 아직 초기인 차세대 전력 반도체 시장을 선점하고 미래 경쟁력을 확보할 수 있도록 R&D, 인프라 등을 적극적으로 지원할 계획"이라고 전했다. 

출처 : 전자부품 전문 미디어 디일렉(http://www.thelec.kr)

http://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=11754

ETRI 군사용 레이더에 쓰이는 질화갈륨 반도체 기술 개발

한국전자통신연구원(ETRI)은 군사용 레이더에 쓰이는 질화갈륨(GaN) 반도체 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

군사용 레이더는 원거리를 정밀하게 탐지하기 위해 고밀도 소자를 필요로 한다.

연구원은 전력 밀도가 높고 열 전도도가 뛰어난 질화갈륨을 이용해 전투기 능동위상배열(AESA)에 쓸 수 있는 레이더 송·수신기 스위치를 개발했다.

레이더 송·수신기는 송·수신 스위치, 전력증폭기, 저잡음 증폭기 등 개별 칩을 모은 모듈 형태로 만들어지는데, 기존 송·수신 모듈은 부피가 너무 크다는 문제가 있다.

연구팀은 질화갈륨을 이용해 0.2㎣ 크기의 송·수신기용 스위치를 개발했다. 부피가 상용 제품의 450분의 1에 불과한 수준이다.

AESA 레이더 송수신기 모듈의 전체 크기를 줄이는데 기여할 것으로 기대된다.

임종원 ETRI 박사는 "군사용 고출력 레이더 송·수신기뿐만 아니라 민간 선박, 기상 레이더 송수신기 모듈 등 다양하게 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

https://www.yna.co.kr/view/AKR20201124034200063