시지트로닉스(Sigetronics, Inc.)는 650 V GaN 전력반도체(질화갈륨 전력반도체)를 다년간의 연구개발을 통해 개발하고 관련 공정서비스를 구축하였다.

Si 전력반도체보다 전력변환효율이 뛰어나고 대전류 및 고속스위칭이 가능한 GaN 전력반도체는 소형 IT 충전기에 주로 많이 사용되고 있고, 향후 차세대 전력소자용으로 폭발적인 성장이 기대된다. 기술 난이도가 높아 전세계적으로 인피니언과 TSMC와 같은 소수의 기업에서 상용화에 진입하여 생산 중이고 시지트로닉스 외 아직까지 국내 제작 가능한 회사는 없다.

시지트로닉스는 GaN 전력반도체 제작을 위해 개발한 기존의 인터커넥션 기술, 고속 스위칭을 위한 컨덕턴스 저감 기술, 문턱전압 제어기술, CMOS호환 GaN 공정기술에 추가로 내전압 향상기술 및 전류 절감 감소기술을 개발하여 GaN 전력반도체의 경쟁력을 더욱 크게 확보했다. 또한 CMOS호환 6인치 공정서비스를 플랫폼으로 구축하여 fabless 업체의 다양한 요구에 대응할 수 있는 기술력도 확보했다.

고효율 전력변환장치에 주로 사용되는 GaN 전력반도체는 실리콘(Si) 전력반도체 보다 밴드갭, 이동도, 전류포화밀도가 높아 동작저항(R_DSON)이 낮고 동작속도(f_c)가 높은 특징을 제공하지만 낮은 내전압으로 그 동안 제한된 용도에 사용되었다. 본 제품은 개발된 내전압 향상 및 전류절감 감소기술을 적용하여 최대허용전류(I_max)=30 A, 내압(V_max)>650 V, 동작저항(R_DS(ON))<20 mΩ, 스위칭 특성 (Q_G)<30 nC, 문턱전압>1.0 V인 전기적 특성을 제공하여 보다 다양한 제품에 적용 가능하게 되었다.

본 650 V GaN 전력반도체는 소형 IT기기의 (무선)충전기뿐만 아니라 가전 및 태양전지용 인버터 및 컨버터, 전기자동차 충전인프라용으로 적용 및 제작이 확대되어 소형화와 고효율화에 기여할 것으로 기대되고, CMOS호환 GaN 6인치 공정서비스는 다양한 고객의 요구에 최적인 사양으로 제공될 예정이다.

작성일 : 2022-02-09

시지트로닉스