차세대 스마트 모빌리티용 GaN 고효율 전력반도체 기술 동향
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문재경 박사 한국전자통신연구원 기존 Si 전력소자의 물리적 한계 극복과 높은 전자이동도(>1,500cm2/Vs) 및 높은 채널 2DEG 농도(=1013/cm2) 특성으로 인하여 차세대 고효율 전력반도체 GaN는 전력변환 시스템의 고속 스위칭과 소모 전력 절감을 극대화할 수 있어 고속, 저손실 및 고효율화에 최적인 전력반도체 소자이다. GaN 전력반도체 소자는 Si 기반 전력변환 모듈의 큰 부피와 낮은 효율의 낭비 요소를 혁신적으로 개선할 수 있는 차세대 소자로, 특히 GaN 전력반도체 소자 기술은 IT 부품, Consumer 부품, 가전제품, 전기자동차, 국방, 신재생에너지 등 다양한 응용분야에서 전력변환기 효율을 향상시킬 수 있는 핵심 소자로 향후 활용이 시급한 이산화탄소 저감과 에너지 절감 솔루션으로 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 최첨단 충전, 동력 기술이 융합된 소형 개인 이동 수단인 차세대 스마트 모빌리티(Smart Mobility) 부품의 소형화와 고효율화에 적합한 GaN 전력반도체 소자 기술의 연구개발 동향을 살펴보고자 한다. 또한 점점 커져 가는 서비스와 시장에 대응하기 위하여 조속한 상용화가 필요한 기술개발 방향과 필요한 요소 기술에 관하여 강조하고자 한다. |