한국세라믹기술원, 산화갈륨 활용 반도체 본격 개발

2021-07-21     김영훈
한국세라믹기술원은 과학기술정보통신부의 나노 및 소재기술개발사업을 통해 전력반도체용 고품질 산화갈륨 단결정 기판 제조기술을 본격적으로 개발한다고 21일 밝혔다.

이를 위해 20일 한국세라믹기술원 진주 본원에서 이영국 한국연구재단 소재·부품단장 등 관계자 10명이 참석한 가운데 현판식을 가졌다.

산화갈륨(Ga₂O₃)은 친환경차에 적용되어 고전압 인버터의 고효율화 및 소형화를 할 수 있고 제조비용을 줄일 수 있는 반도체 소재로 2025년까지 전력반도체 시장의 10%를 차지할 정도로 급부상하고 있으나, 현재는 일본이 관련 시장을 독점하고 있다.

산화갈륨은 기존 실리콘(Si)이나 광대역 반도체 물질인 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN)보다 우수한 성능이 기대되는 새로운 전력반도체 소재로써 크게 기판소재와 에피 소재로 구분할 수 있으며, 산화갈륨 기판 소재는 일본에서 5년 전 상용화가 되었다.

이를 극복하기 위해 정부는 한국세라믹기술원을 주축으로 공동연구팀을 구성하고 5년 동안 133억원을 투입하여 4인치급 산화갈륨 단결정 잉곳 및 장비·가공기판·에피 등의 소재와 장비 제조기술을 개발할 예정이다.

총괄기관인 한국세라믹기술원이 고품질 단결정 잉곳 성장 기술 개발을 담당하고, 동의대학교가 도핑 기술 개발, ㈜악셀이 성장 장비 기술 개발, 한국생산기술연구원이 기판 가공 기술 개발, ㈜루미지엔테크는 고속 박막 성장 기술 개발을 담당하게 된다.

이와 동시에 중소벤처기업부에서는 원료분말 소재 개발을, 산업통상자원부에서는 전력반도체 소자 개발을 함께 진행하는 다부처협업 형태(함께달리기 사업)로 진행되어 연구개발 효율화가 기대된다.

강진성기자