HVDC — 고전압 직류
GaN-on-Si 및 SiC 광대역갭 반도체는 HVDC 송전, EV 800V 플랫폼, 재생 에너지 시스템용 전력 전자에 혁신을 일으키고 있습니다.
개요
고전압 직류(HVDC) 송전 시스템과 전기차 800V 플랫폼은 광대역갭(WBG) 반도체 소재, 특히 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN)에 대한 전례 없는 수요 급증을 견인하고 있습니다. SiC MOSFET은 650V 이상 전력 변환의 지배적인 기술이 되어 우수한 효율, 더 높은 스위칭 주파수, 향상된 열 성능으로 실리콘 IGBT를 대체하고 있습니다. GaN HEMT는 비교할 수 없는 효율과 전력 밀도로 중전압·고주파 영역을 주도하고 있습니다.
글로벌 SiC 기판 시장은 30%를 초과하는 CAGR로 성장하고 있으며, EV 보급(온보드 충전기와 구동 인버터 모두), 재생 에너지 인프라(태양광 인버터, 풍력 터빈 컨버터), 산업용 전원 공급 장치가 이를 견인하고 있습니다. 업계는 6인치(150mm)에서 8인치(200mm) SiC 웨이퍼로의 중요한 전환을 진행 중이며, 이는 웨이퍼당 사용 가능 다이 수 1.8배 증가와 상당한 비용 절감을 약속합니다. GINECHIP은 150mm와 200mm SiC 기판 공급으로 이 전환을 지원합니다.
핵심 기술 특징
SiC MOSFET 기술
4H-SiC는 전력 소자의 지배적인 폴리타입으로, 넓은 밴드갭(3.26 eV), 높은 임계 전기장(2.8 MV/cm), 우수한 열전도율(4.9 W/cm·K)을 제공합니다. 이러한 특성은 1.7 kV를 초과하는 항복 전압과 200°C 이상의 동작 온도를 갖는 소자를 구현합니다.
GaN-on-Si HEMT 기술
실리콘 기판 위에 성장한 GaN HEMT는 낮은 온저항과 빠른 스위칭으로 뛰어난 고주파 성능을 제공합니다. 측방향 소자 구조는 여러 전력 소자와 게이트 드라이버를 단일 칩에 모놀리식으로 집적할 수 있게 하여 시스템 복잡성과 비용을 절감합니다.
RF 전력용 GaN-on-SiC
GaN-on-SiC는 GaN의 높은 전자 이동도와 SiC의 뛰어난 열전도율을 결합하여 5G 기지국, 레이더 시스템, 위성 통신을 포함한 고전력 RF 애플리케이션에 이상적인 플랫폼입니다.
FZ 고저항 실리콘
비저항 >10,000 Ω·cm의 플로팅존(FZ) 실리콘은 GaN RF HEMT 에피택시에 이상적인 기판을 제공하여 마이크로파 주파수에서 기판 손실을 최소화합니다. GINECHIP은 100mm에서 200mm 직경의 FZ 웨이퍼를 공급합니다.
GINECHIP 솔루션
N형 및 반절연 4H-SiC와 6H-SiC 기판, 150mm 및 200mm 직경, 마이크로파이프 밀도 <1/cm², 귀하의 사양에 맞춰 제어된 비저항.
전력 HEMT 제조용 GaN-on-실리콘 에피택시얼 웨이퍼로, 정밀하게 제어된 AlGaN 배리어층, 2DEG 캐리어 농도, 고전압 동작용 버퍼층을 갖추고 있습니다.
RF 전력 애플리케이션용 GaN-on-SiC 에피택시얼 웨이퍼로, GaN의 고주파 성능과 SiC 기판의 열 관리 이점을 결합합니다.
비저항 >10,000 Ω·cm의 플로팅존 실리콘 웨이퍼로, GaN RF HEMT 에피택시 및 낮은 기판 손실이 필요한 기타 고주파 애플리케이션용입니다.
대상 애플리케이션
SiC 및 GaN 전력 소자는 전기차 구동 인버터와 온보드 충전기, HVDC 송전 시스템, 태양광·풍력 인버터, 산업용 모터 드라이브, 데이터 센터 전원 공급 장치, 5G 기지국 전력 증폭기에 사용됩니다. 이 기술은 고전압, 고주파, 고신뢰성이 요구되는 항공우주, 방위, 의료 영상 애플리케이션으로도 확장되고 있습니다.