온세미(onsemi)가 차세대 버티컬 질화갈륨(vGaN) 전력반도체를 공개하며 전력 밀도와 효율, 내구성에서 새로운 기준을 제시했다. 이 기술은 AI 데이터센터, 전기차, 재생에너지 등 전력 수요가 급증하는 산업 분야에서 더 작고 가벼우며 고효율 시스템 설계를 가능하게 한다.
미국 뉴욕주 시러큐스에서 제조된 온세미 vGaN
온세미의 vGaN 전력반도체는 독자적인 GaN-on-GaN 기술을 적용, 전류를 칩 내부에서 수직으로 전달하도록 설계됐다. 이를 통해 고전압에서도 빠른 스위칭이 가능하며, 기존 수평형 GaN 대비 약 3분의 1 수준으로 소형화할 수 있다. 특히 고주파 동작 시 인덕터와 커패시터 등 수동 부품의 크기를 줄이는 동시에 전력 손실을 최대 50%까지 감소시켜 고출력 응용 분야에서 최적의 성능을 발휘한다.
온세미 미국 뉴욕 시러큐스(Syracuse) 팹에서 개발된 vGaN 기술은 공정, 디바이스 설계, 제조 및 시스템 혁신과 관련된 130건 이상의 글로벌 특허를 기반으로 한다.
vGaN 전력반도체는 700V와 1,200V급 디바이스로 개발돼 현재 얼리 액세스 고객 대상으로 샘플링이 진행 중이다. 이 기술을 적용하면 AI 데이터센터의 800V DC-DC 컨버터 전력 밀도를 높이고 부품 수를 줄여 랙당 비용을 절감할 수 있으며, 전기차에서는 소형·경량·고효율 인버터로 주행거리를 확대할 수 있다. 또한 고속 충전 인프라, 재생에너지 인버터, 에너지저장장치(ESS), 산업 자동화, 로보틱스, 항공우주 분야 등 다양한 산업에서 고성능·고내구성 전력 솔루션을 구현할 수 있다.
온세미 vGaN 기술은 기존 GaN-on-실리콘, GaN-on-사파이어 디바이스를 넘어 높은 전압 처리 능력과 빠른 스위칭 주파수, 탁월한 신뢰성과 내구성을 제공한다. 이를 통해 발열과 냉각 요구 사항을 줄이면서 더 작고 가벼우며 효율적인 전력 시스템 설계가 가능해, AI와 전기화 시대에 적합한 차세대 전력반도체로 주목받고 있다.
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