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#질화갈륨

일반뉴스 DMC융합연구단, 레이더 핵심 부품인 '전력증폭기 집적회로' 기술 개발

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
- 조상록 기자
- 2021-07-28 11:00
기획특집 TI “전력 밀도를 두 배로 높이고자 한다면 GaN이 유일한 해답”

[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 대
- 이나리 기자
- 2020-07-27 17:24
기획특집 ST가 GaN RF 산업에서 GaN-on-Si를 선택한 이유

[헬로티] 전세계 질화갈륨 나이트라이드(GaN) RF(Radio Frequency) 시장은 무선 인프라 및 방위 등두 가지 애플리케이션을 중심으로 2024년까지 20억 달러에 도달 할 것으로 전망된다 (Yole Développement). GaN RF 산업을 지배하고 있는 GaN-on-SiC(실리콘카바이드)는 4세대 LTE(Long-Term Evolution) 무선 인프라 시장에 자리매김 하고 있고, 5G의 6GHz 이하 구현에서 RRH 아키텍처에 사용될 것으로 예상된다. 최근 5G 서브-6GHz 능동 안테나 및 대규모 다중 입·출력(MIMO) 배치에서 비용000 효율적인 LDMOS를 탑재한 GaN 솔루션을 사용하려는 시도가 있었다. 참고로 LDMOS(Later.ally Diffused Metal Oxide Semiconductor) 디바이스는 짧은 길이의 전도 채널과 높은 항복전압을 통합해 상업용 및 산업용 시스템을 위한 전력 증폭기뿐 아니라 무선 통신 시스템용으로 기지국에도 필수적인 부품이다. 그러나 이런 방법은 비용면에서 5G의 대규모 출시에는 지속될 수 없다. 따라서 GaN-on-Si는 8인치 웨이퍼 생산을 확장 할 수 있는
- 이나리 기자
- 2020-07-27 17:14
일반뉴스 반도체 기업, GaN 기술 개발 어디까지 왔나?

[헬로티=이나리 기자] 지난 10년 동안 GaN(질화갈륨 나이트라이드) 전력 시장은 대부분 고주파 스위칭을 제공하는 고성능 애플리케이션 시스템에서 주도되고 있었다. 하지만 2019년을 기점으로 GaN 전력 반도체의 상황은 변하고 있다. GaN은 이제 메인스트림 소비자 애플리케이션에 진입하는 단계로 진입한 것이다. 또 5G이 본격적으로 상용화되면서 기지국에 GaN 기반 RF(Radio Frequency) 칩의 사용률도 높아지는 추세다. 이는 반도체 업체들의 GaN 기반 반도체 기술 개발이 뒷받침됐기 때문이다. GaN 관련 최신 반도체 기술에 대해 알아보자. 인피니언, 질화갈륨 나이트라이드 전력 솔루션 양산 시작 인피니언은 2018년 11월부터 GaN 솔루션을 출시하기 시작했다. CoolGaN 600V e-mode(enhancement mode) HEMT와 GaN EiceDRIVER 게이트 드라이버 IC를 출시함으로서, 인피니언은 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), GaN에 걸쳐서 모든 전력 기술을 제공하는 반도체 업체로 경쟁력을 확보했다. 이에 힘입어 인피니언은 지난해 10월 산업용 CoolGaN 제품 2종을 출시했다. CoolGaN 400V 제품 (I
- 이나리 기자
- 2020-07-23 16:15
기획특집 [이슈] GaN 기술을 확보하기 위한 방법: 인수합병 또는 기술협력

[헬로티=이나리 기자] 질화갈륨(GaN) 반도체가 몇년 전부터 차세대 반도체 핵심 소자로 떠오르고 있다. 새롭게 등장한 질화갈륨(GaN) 반도체는 전력 시스템 설계의 미래를 주도할 새로운 체계의 공정 기술로 꼽힌다. GaN은 더 높은 주파수에서 더 높은 효율로 전력을 처리할 수 있고, 실리콘 부품과 비교해서 동일한 전력을 제공하면서 절반의 공간으로 손실을 절반으로 줄일 수 있기 때문이다. 통신분야의 RF에서도 GaN 반도체의 수요가 높다. 5G 셀룰러 네트워크의 본격적인 출범을 위해서는 네트워크 사업자들이 더 높은 전력으로 구동되는 고주파 장비들을 구축해야 한다. 네트워크 사업자들은 셀 타워 장비의 크기를 늘리는 것을 원치 않기 때문에 GaN의 전력 밀도는 큰 이점을 가진다. ▲GaN은 실리콘 부품과 비교해서 동일한 전력을 제공하면서 절반의 공간으로 손실을 절반으로 줄일 수 있다.(사진 자료: TI) 그러나 GaN과 같이 새로운 기술을 개발하기 위해서는 높은 R&D 비용과 함께 오랜 시간이 소요된다. 이런 이유로 반도체 기업들은 개발 기간을 효율적으로 단축하기 위해서 기술협력과 인수합병을 활발히 추진하고 있다. 2014년 8월 인피니언은 전력 반도체
- 이나리 기자
- 2020-07-23 15:59
기획특집 ‘질화갈륨(GaN) 반도체’ 중간점검, 기술 경쟁은 계속된다

[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
- 이나리 기자
- 2020-07-23 15:36
일반뉴스 ST,질화갈륨(GaN) 반도체 개발 집중…액사겐 인수 결정

[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
- 이나리 기자
- 2020-03-16 16:44
일반뉴스 ETRI, 2천300 볼트 견디는 산화갈륨 칩 개발…차세대 전력반도체 활용 가능성 높여

[첨단 헬로티] ▲ ETRI 연구진이 개발한 산화갈륨 전력반도체 모스펫(MOSFET) 한국전자통신연구원(ETRI)는 신소재를 이용해 높은 전압에도 견뎌내는 전력반도체를 개발하는데 성공했다고 15일 밝혔다. 이로써 고전압이 요구되는 전자제품이나 전력모듈에 이번에 개발된 반도체가 적용될 경우 효율성을 더욱 높일 것으로 기대된다. ETRI가 개발에 성공한 것은 산화갈륨(Ga2O3)을 이용해 2천300볼트(V) 고전압에도 견디는 전력 반도체 트랜지스터로. 일명, 모스펫(MOSFET)이다. 이 기술은 고전압이 요구되는 전자제품, 전기자동차, 풍력발전, 기관차 등에서 전력을 바꿔주는 모듈에 사용됨으로써 고전압·고전력에서도 잘 견디는‘힘센 반도체’로서 역할이 가능할 것으로 보인다. 연구진이 개발한 결과는 우수성을 인정받아 미국 전기화학회(ECS) 학술지의 편집자 선택(Editors’Choice) 논문으로 선정되기도 했다. 실제, 일상생활에서 노트북을 쓸 때 어댑터를 사용한다. 220V의 전기가 들어오지만, 노트북 내 부품들은 전압을 견디기 어려워 어댑터로 전압을 낮춰 사용하는 것이다. 특히 에어컨, 냉장고, 진공청소기처럼 전력
- 김원정 기자
- 2019-05-15 20:00

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UPDATE: 2025년 12월 14일 11시 54분