지능형 전력 및 센싱 기술 선도 기업 온세미가 GaN-on-GaN 기술로 고전압·고효율을 구현하며, AI 데이터센터, 전기차, 재생에너지 시장을 본격 공략한다.

온세미는 차세대 전력반도체 기술인 버티컬 질화갈륨(vGaN)을 4일 공개했다.

이번 신제품은 AI 데이터센터, 전기차, 재생에너지 등 전력 집약적 산업의 수요 급증에 대응하기 위해 개발된 것으로, 독자적인 GaN-on-GaN 구조를 적용해 고전압에서도 전류를 수직으로 전달, 빠른 스위칭과 소형화를 동시에 구현한다.

온세미의 vGaN은 기존 수평형 GaN 대비 전력 손실과 발열을 최대 50%까지 줄이고, 크기는 약 3분의 1 수준으로 축소할 수 있다.

이를 통해 고출력 응용 분야에서 전력 밀도, 열 성능, 신뢰성을 모두 강화할 수 있으며, AI 데이터센터, 전기차 인버터, 고속 충전 인프라, 태양광·풍력 인버터, 에너지저장장치(ESS), 산업 자동화, 항공우주 등 다양한 분야에 적용 가능하다.

특히 AI 데이터센터에서는 800V DC-DC 컨버터의 전력 밀도를 높이고 부품 수를 줄여 랙당 비용 절감 효과를 제공한다.

전기차 분야에서는 소형·경량·고효율 인버터로 주행거리를 확대할 수 있으며, 충전 인프라에서는 더 빠르고 견고한 고속 충전 솔루션을 구현한다.

또한 재생에너지와 ESS에서는 고전압 처리와 양방향 전력 변환 효율을 높여 차세대 에너지 시스템의 핵심 솔루션으로 자리매김할 전망이다.

온세미의 vGaN은 미국 뉴욕주 시러큐스(Syracuse) 팹에서 개발·제조되었으며, 공정·디바이스 설계·시스템 혁신과 관련된 130건 이상의 글로벌 특허를 기반으로 한다.

현재 700V와 1,200V급 디바이스가 얼리 액세스 고객을 대상으로 샘플링 중이다.

현재 상용화된 대부분의 GaN 소자가 실리콘(Si)이나 사파이어 기판 위에 제작되는 것과 달리, 온세미의 vGaN은 GaN-on-GaN 기술을 적용해 전류가 칩 내부를 수직으로 흐르도록 설계됐다. 이로써 더 높은 전압 처리 능력, 빠른 스위칭 주파수, 우수한 열 안정성, 극한 환경에서도 견고한 성능을 제공한다.

온세미 기업 전략 담당 수석 부사장 디네시 라마나선(Dinesh Ramanathan)은 “버티컬 GaN은 업계의 판도를 바꿀 기술”이라며 “전기화와 AI가 산업을 재편하는 지금, 효율성은 진보를 정의하는 새로운 기준이 됐다. vGaN은 에너지 효율과 전력 밀도가 경쟁력의 핵심이 되는 미래를 열 것”이라고 강조했다.