3kV급 산화갈륨 소재 및 소자 기술 개발
해외 의존 벗어나 자립도 높아질 것으로 기대

 

국내 연구팀이 차세대 전력반도체 핵심 소재인 산화갈륨(Ga2O3)의 개발에 성공했다.

 

한국전자통신연구원(이하 ETRI)과 한국세라믹기술원(KICET)이 공동으로 수행한 이번 프로젝트에서는 3kV급 산화갈륨 전력반도체 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 소자 기술을 국내 최초로 개발했다. 이는 세계 최초로 시도된 플랫폼형 단일 연구단 프로젝트에서 성공적으로 나온 연구 사례로 평가되고 있다.

 

산화갈륨은 현재 전 세계적으로 주목받는 차세대 전력반도체 핵심 소재로 각국에서 활발한 연구가 이뤄지고 있는데, 이번 기술 개발로 일본과 미국과의 기술적 격차가 좁혀지게 되었다.

 

특히, 이러한 기술 개발은 전력반도체 소자를 제조하는데 필수적인 부분으로, 국가 전략기술 중 하나에 해당한다. 현재 국내 전력반도체는 해외 수입에 의존하는 비중이 95% 이상이었는데, 이번 연구를 통해 국내에서의 생산과 기술 개발이 가능해져 국산화와 자립화가 기대된다.

 

ETRI와 KICET은 개발한 기술 덕분에 전력반도체 소자의 제조비용을 현행 기술에 비해 1/3~1/5 수준으로 줄일 수 있게 되었으며, 성능은 10배 이상 향상되었다. 이로써 국내는 차세대 전력반도체 분야에서 글로벌 경쟁력을 확보하고, 신 시장 선점에 주요한 발전을 이루었다.

 

이 기술은 전력 송배전, 고속철도, 데이터센터, 양자컴퓨터, 전기자동차 등 다양한 산업 분야에 활용될 것으로 기대된다.