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도요타합성-Powdec, 고전압 및 고속동작 대응 GaN 파워반도체 공동 개발

작성일
2023-07-04
조회수
424

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도요타합성(豊田合成)은 Powdec과 공동으로 고전압, 고속 동작에 대응하는 질화갈륨(GaN) 파워반도체를 개발했다. GaN 파워반도체는 고속이지만 고전압에 대응하는 것이 해결 과제였다.

양사가 공동 개발한 반도체는 두 가지를 모두 실현했다.

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▲ GaN 파워반도체(왼쪽)

구동회로기판에 탑재하면 800V에서, 100만 분의 1초에 온/오프 동작을 실현한다. 앞으로 내구성과 품질을 향상시켜 조기 실용화를 목표로 한다.

이번에 양사는 세로 6mm×가로 4mm 크기의 GaN 파워반도체를 개발했다. 구동회로기판에 탑재한 경우, 세계 톱 클래스의 고속 동작과 고전압화를 실현한다. 해당 사업은 일본 환경성(環境省)의 “혁신적인 CO₂저감 실현을 위한 부품재와 소재의 사회 적용 및 보급 전개 가속화 사업”의 지원을 받고 있다.

파워반도체는 전기를 통하게 하거나 차단하는 스위치의 역할을 한다. GaN을 활용하여 고속 동작을 실현함으로써, 스위치 전환 시의 에너지 손실을 저감할 수 있다. 또한 파워반도체를 제어하는 전자 부품의 소형화에도 기여한다.

파워반도체는 현재 실리콘(Si)이 주류지만, 고속성과 내압에 한계가 있다. 보다 손실이 적은 SiC나 GaN을 활용한 차세대 반도체의 개발 및 보급이 기대를 모으고 있다.

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