탄화규소 소자와 비교했을 때, 질화갈륨 전력 소자는 효율, 주파수, 용량 등 다양한 측면이 동시에 요구되는 환경에서 더 큰 이점을 제공할 것입니다. 예를 들어, 질화갈륨 기반 소자는 대규모 고속 충전 분야에 성공적으로 적용되었습니다. 새로운 하위 응용 분야의 등장과 질화갈륨 기판 제조 기술의 지속적인 혁신을 통해, GaN 소자는 앞으로도 계속해서 생산량이 증가할 것으로 예상되며, 비용 절감 및 효율 향상, 지속 가능한 녹색 발전을 위한 핵심 기술 중 하나가 될 것입니다.
현재 3세대 반도체 소재는 전략적 신흥 산업의 중요한 축으로 자리 잡았을 뿐만 아니라, 차세대 정보 기술, 에너지 절약 및 배출 감축, 그리고 국방 안보 기술을 선도하는 전략적 거점으로 자리매김하고 있습니다. 그중에서도 질화갈륨(GaN)은 3.4eV의 밴드갭을 가진 와이드 밴드갭 반도체 소재로서 가장 대표적인 3세대 반도체 소재 중 하나입니다.
7월 3일, 중국은 갈륨 및 게르마늄 관련 품목의 수출을 강화했습니다. 이는 희소 금속인 갈륨이 "반도체 산업의 신소재"로 주목받고 반도체 소재, 신에너지 등 다양한 분야에서 폭넓게 활용될 수 있다는 점을 고려한 중요한 정책 조정입니다. 이러한 정책 변화를 고려하여 본 논문에서는 질화갈륨의 제조 기술과 과제, 미래 신성장 동력, 그리고 경쟁 양상을 분석하고 논의합니다.
간략한 소개:
질화갈륨은 3세대 반도체 소재의 대표적인 합성 반도체 소재입니다. 기존 실리콘 소재와 비교했을 때, 질화갈륨(GaN)은 넓은 밴드갭, 강한 항복 전계, 낮은 온 저항, 높은 전자 이동도, 높은 변환 효율, 높은 열전도도, 낮은 손실 등의 장점을 가지고 있습니다.
질화갈륨 단결정은 우수한 성능을 지닌 신세대 반도체 소재로, 통신, 레이더, 가전제품, 자동차 전자제품, 전력에너지, 산업용 레이저 가공, 계측기 등의 분야에 널리 활용될 수 있어, 그 개발과 양산은 전 세계 국가와 산업계의 주목을 받고 있습니다.
GaN의 응용
1--5G 통신 기지국
무선 통신 인프라는 질화갈륨 RF 소자의 주요 응용 분야로 50%를 차지합니다.
2--고전력 공급
GaN의 "이중 높이" 특징은 고성능 소비자용 전자 기기에 큰 침투 잠재력을 가지고 있어 빠른 충전 및 충전 보호 시나리오의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
3--신에너지 자동차
실제 적용 관점에서 볼 때, 현재 자동차에 사용되는 3세대 반도체 소자는 주로 실리콘 카바이드 소자이지만, 전력 소자 모듈의 자동차 규정 인증을 통과할 수 있는 적절한 질화갈륨 소재나 기타 적절한 패키징 방법이 있다면 여전히 전체 공장과 OEM 제조업체에서 수용될 것입니다.
4--데이터 센터
GaN 전력 반도체는 주로 데이터 센터의 PSU 전원 공급 장치에 사용됩니다.
요약하자면, 새로운 하류 응용 분야의 등장과 질화갈륨 기판 제조 기술의 지속적인 혁신으로 인해 GaN 소자의 생산량이 지속적으로 증가할 것으로 예상되며, 비용 절감과 효율성, 지속 가능한 녹색 개발을 위한 핵심 기술 중 하나가 될 것입니다.
게시 시간: 2023년 7월 27일