실리콘의 한계를 넘다, CoolGaN™이 이끄는 고효율 전력 설계 혁신

실리콘의 한계 넘는 전력 혁신, 인피니언 CoolGaN™이 이끈다
조용규 전무 “실제 설계 현장서 GaN은 이제 선택 아닌 필수”

“실리콘 기반 전력 소자의 물리적 한계는 이미 오래전부터 예고된 바 있습니다. 고효율·고전력밀도 설계가 요구되는 현장에서 더 이상 실리콘으로는 기대하는 성능을 끌어내기 어렵죠. 그래서 산업계는 자연스럽게 갈륨나이트라이드(GaN)로 눈을 돌리고 있습니다.”

다보코퍼레이션 기술본부 조용규 전무는 갈륨나이트라이드(GaN) 기술에 관하여 이같이 말하며, 실리콘의 한계를 극복할 차세대 전력소자 기술로서의 GaN의 가능성과 한계를 짚었다.

실제 지난 10년간 실리콘 기반 RGBT, MOSFET 소자는 스위칭 손실과 전도 손실 개선 측면에서 한계에 도달했으며, 전력 소자의 소형화 및 고주파화를 위한 스위칭 속도 개선 시도 역시 물리적 제약에 직면했다는 것이 그의 설명이다.

“스위칭 속도를 올리면 손실도 같이 증가하는 딜레마가 생기죠. 기존 방식으로는 해결이 안 됩니다. 그래서 와이드 밴드갭(WBG) 기술로의 전환이 불가피해졌습니다.”

인피니언의 CoolGaN™ 기술은 이러한 기술적 전환에 부응하는 대표적인 상용화 플랫폼이다. 독자적인 P-GaN 게이트 구조와 최적화된 에피택시 설계를 통해 기생 캐패시턴스를 줄이고 게이트 차지를 최소화함으로써 스위칭 손실을 획기적으로 줄였다. 결과적으로 최대 98%의 전력 변환 효율과 기존 대비 3배 이상의 전력 밀도를 달성할 수 있다.