미츠비시케미칼(MCH: Mitsubishi Chemical)이 질화갈륨(GaN) 기판 양산에 나섰다.
미츠비시케미칼은 최근 JSW(The Japan Steel Works)와 공동으로 추진한 실험에서 GaN 기판 결정이 4인치 성장한 것을 확인한 것으로 알려졌다.
신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO)의 저탄소사회 실현에 기여하는 차세대 파워 일렉트로닉스 프로젝트를 통해 추진한 실증실험이며 미츠비시케미칼이 2021년 5월 완공한 세계 최대 GaN 기판 실증 플랜트에서 고품질 GaN 기판을 저코스트로 제조할 수 있는 SCAAT-LP 기술을 사용함으로써 성장시킨 것으로 알려졌다.
대규모 실증 플랜트는 파일럿 플랜트인 오토크레이브보다 스케일이 크며 GaN 기판을 대량생산할 수 있는 것으로 알려졌다.
양사는 앞으로도 대규모 실증 플랜트에서 추가적인 검증을 추진하고 2022년 초 양산화한 후 2030년에는 매출액 수백억엔대 사업으로 육성하는 것을 목표로 하고 있다.
갈륨과 질소 화합물인 GaN은 고속동작이 가능해 저항이 작고 낭비되는 전력이 적은 파워 반도체 소재로 사용이 기대되고 있다.
기존 실리콘(Silicone) 반도체를 GaN로 대체하면 약 10%의 소비전력을 절감할 수 있을 것으로 예상된다.
또 파워반도체 뿐만 아니라 전력을 저손실로 억제할 수 있는 차세대 전기자동차(EV) 기술이나 포스트 5G(5세대 이동통신) 등 차세대 고속통신을 실현시킬 초고속 및 초고효율 소재로도 주목받고 있다.
미츠비시케미칼은 2023년 이후 양산화를 목표로 GaN 기판을 개발해왔으나 예상보다 이른 시기에 연구 성과를 확보함에 따라 상용화 시기를 앞당기는 방안을 검토하고 있다.
대규모 실증 플랜트를 통해 추가 검증을 실시하는 것은 물론 GaN 기판을 안정적으로 공급할 수 있는 방안 마련에도 나설 예정이다.
GaN 기판 사업을 통해 연비 및 발전 효율 향상 등 에너지 미니엄 사회에 요구되는 특성을 충족시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. (K)