다양한 전자 애플리케이션과 고객들을 지원하는 세계적인 반도체 회사인 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 컨슈머, 산업 및 자동차 애플리케이션에서 보다 에너지 효율적이며 컴팩트한 시스템 설계를 지원하는 질화갈륨(GaN, Gallium Nitride) 기반 제품 제공에 본격 나선다.

ST는 고효율 전력변환 시스템 설계를 간소화하는 인핸스먼트 모드(e-Mode: enhancement-Mode) PowerGaN HEMT(High-Electron-Mobility Transistor) 디바이스를 대량생산한다고 24일 밝혔다.

STPOWER™ GaN 트랜지스터는 전원 콘센트(Wall Adapter), 충전기, 조명 시스템, 산업용 전원공급장치, 재생 에너지 애플리케이션과 자동차 전기화 등의 애플리케이션에서 향상된 성능을 제공한다.

이 제품군의 첫 번째 두 제품인 SGT120R65AL 및 SGT65R65AL은 PowerFLAT 5x6 HV 표면실장 패키지 기반의 650V 노멀-오프(Normally-Off) 특성을 가진 산업용 품질 등급의 G-HEMT™이다.

이 디바이스들은 각각 15A 및 25A의 정격 전류와 25°C에서 75mΩ 및 49mΩ의 평균 온저항(RDS(on))을 제공한다.

3nC 및 5.4nC의 총 게이트 전하와 낮은 기생 커패시턴스로 턴온 및 턴오프 시 에너지 손실도 최소화한다.

켈빈(Kelvin) 소스 연결을 통해서는 게이트 구동을 최적화해준다. 2종의 새로운 GaN 트랜지스터는 전원공급장치와 어댑터의 크기 및 무게를 줄여주면서도 더 높은 효율성, 더 낮은 동작온도를 제공하고 수명을 연장해준다.

ST는 앞으로 수개월 안에 자동차 품질 등급 디바이스를 포함한 새로운 PowerGaN 제품뿐만 아니라 고전력 애플리케이션을 지원하는 PowerFLAT 8x8 DSC 및 LFPAK 12x12 등의 전력 패키지 옵션을 추가로 출시할 예정이다.

ST의 G-HEMT 디바이스는 보다 용이하게 GaN 와이드-밴드갭(Wide-Bandgap) 기반 전력변환 기술로 전환하도록 지원한다.

동급 실리콘 디바이스와 동일한 항복 전압(Breakdown Voltage) 및 RDS(on)을 지원하는 GaN 트랜지스터는 제로 역회복 전하(Reverse-Recovery Charge)로 총 게이트 전하 및 기생 커패시턴스를 낮출 수 있다.

이러한 속성을 통해 효율성을 높이고 스위칭 성능을 향상시켜 더 높은 스위칭 주파수에서도 더 작은 수동 부품을 사용할 수 있어 전력 밀도를 높인다.

애플리케이션 성능을 향상시키면서도 크기는 줄일 수 있다. 또한 향후 GaN은 효율성을 더욱 개선하고 전력손실을 줄여주는 새로운 전력변환 토폴로지를 실현할 것으로 예상된다.

ST는 PowerGaN 디스크리트 제품에 대한 뛰어난 생산능력을 보유하고 있어 매우 신속하게 대량생산 체제로 돌입하면서 고객 수요에 대응하고 있다.

PowerFLAT 5x6 HV 기반의 SGT120R65AL 및 SGT65R65AL은 현재 이용 가능하며, 가격은 100개 구매 시 2.6달러(SGT120R65AL) 및 5달러(SGT65R65AL)이다.