글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장예측 2024-2030

■ 영문 제목 : GaN Based Power Device Market, Global Outlook and Forecast 2024-2030

Market Monitor Global가 발행한 조사보고서이며, 코드는 MONT2407F22028 입니다.■ 상품코드 : MONT2407F22028
■ 조사/발행회사 : Market Monitor Global
■ 발행일 : 2024년 5월
■ 페이지수 : 약100
■ 작성언어 : 영어
■ 보고서 형태 : PDF
■ 납품 방식 : E메일 (주문후 2-3일 소요)
■ 조사대상 지역 : 글로벌
■ 산업 분야 : IT/전자
■ 판매가격 / 옵션 (부가세 10% 별도)
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■ 보고서 개요

본 조사 보고서는 현재 동향, 시장 역학 및 미래 전망에 초점을 맞춰, GaN 기반 전원 장치 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 본 보고서는 북미, 유럽, 아시아 태평양 및 신흥 시장과 같은 주요 지역을 포함한 전 세계 GaN 기반 전원 장치 시장을 대상으로 합니다. 또한 GaN 기반 전원 장치의 성장을 주도하는 주요 요인, 업계가 직면한 과제 및 시장 참여자를 위한 잠재적 기회도 기재합니다.
글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장은 최근 몇 년 동안 환경 문제, 정부 인센티브 및 기술 발전의 증가로 인해 급속한 성장을 목격했습니다. GaN 기반 전원 장치 시장은 통신, 자동차, 재생 에너지, 소비자/기업, 항공 우주/방위, 의료를 포함한 다양한 이해 관계자에게 기회를 제공합니다. 민간 부문과 정부 간의 협력은 GaN 기반 전원 장치 시장에 대한 지원 정책, 연구 개발 노력 및 투자를 가속화 할 수 있습니다. 또한 증가하는 소비자 수요는 시장 확장의 길을 제시합니다.

글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장은 2023년에 미화 XXX백만 달러로 조사되었으며 2030년까지 미화 XXX백만 달러에 도달할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 XXX%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.

[주요 특징]

GaN 기반 전원 장치 시장에 대한 조사 보고서에는 포괄적인 통찰력을 제공하고 이해 관계자의 의사 결정을 용이하게하는 몇 가지 주요 항목이 포함되어 있습니다.

요약 : 본 보고서는 GaN 기반 전원 장치 시장의 주요 결과, 시장 동향 및 주요 통찰력에 대한 개요를 제공합니다.

시장 개요: 본 보고서는 GaN 기반 전원 장치 시장의 정의, 역사적 추이, 현재 시장 규모를 포함한 포괄적인 개요를 제공합니다. 종류(예: 전원, RF 전원), 지역 및 용도별로 시장을 세분화하여 각 세그먼트 내의 주요 동인, 과제 및 기회를 중점적으로 다룹니다.

시장 역학: 본 보고서는 GaN 기반 전원 장치 시장의 성장과 발전을 주도하는 시장 역학을 분석합니다. 본 보고서에는 정부 정책 및 규정, 기술 발전, 소비자 동향 및 선호도, 인프라 개발, 업계 협력에 대한 평가가 포함되어 있습니다. 이 분석은 이해 관계자가 GaN 기반 전원 장치 시장의 궤적에 영향을 미치는 요인을 이해하는데 도움이됩니다.

경쟁 환경: 본 보고서는 GaN 기반 전원 장치 시장내 경쟁 환경에 대한 심층 분석을 제공합니다. 여기에는 주요 시장 플레이어의 프로필, 시장 점유율, 전략, 제품 포트폴리오 및 최근 동향이 포함됩니다.

시장 세분화 및 예측: 본 보고서는 종류, 지역 및 용도와 같은 다양한 매개 변수를 기반으로 GaN 기반 전원 장치 시장을 세분화합니다. 정량적 데이터 및 분석을 통해 각 세그먼트의 시장 규모와 성장 예측을 제공합니다. 이를 통해 이해 관계자가 성장 기회를 파악하고 정보에 입각한 투자 결정을 내릴 수 있습니다.

기술 동향: 본 보고서는 주요기술의 발전과 새로운 대체품 등 GaN 기반 전원 장치 시장을 형성하는 주요 기술 동향을 강조합니다. 이러한 트렌드가 시장 성장, 채택률, 소비자 선호도에 미치는 영향을 분석합니다.

시장 과제와 기회: 본 보고서는 기술적 병목 현상, 비용 제한, 높은 진입 장벽 등 GaN 기반 전원 장치 시장이 직면한 주요 과제를 파악하고 분석합니다. 또한 정부 인센티브, 신흥 시장, 이해관계자 간의 협업 등 시장 성장의 기회에 대해서도 강조합니다.

규제 및 정책 분석: 본 보고서는 정부 인센티브, 배출 기준, 인프라 개발 계획 등 GaN 기반 전원 장치에 대한 규제 및 정책 환경을 평가합니다. 이러한 정책이 시장 성장에 미치는 영향을 분석하고 향후 규제 동향에 대한 인사이트를 제공합니다.

권장 사항 및 결론: 본 보고서는 소비자, 정책 입안자, 투자자, 인프라 제공업체 등 이해관계자를 위한 실행 가능한 권고 사항으로 마무리합니다. 이러한 권장 사항은 조사 결과를 바탕으로 GaN 기반 전원 장치 시장의 주요 과제와 기회를 해결할 수 있습니다.

참고 데이터 및 부록: 보고서에는 분석 및 조사 결과를 입증하기 위한 보조 데이터, 차트, 그래프가 포함되어 있습니다. 또한 데이터 소스, 설문조사, 상세한 시장 예측과 같은 추가 세부 정보가 담긴 부록도 포함되어 있습니다.

[시장 세분화]

GaN 기반 전원 장치 시장은 종류별 및 용도별로 세분화됩니다. 2019-2030년 기간 동안 세그먼트 간의 성장은 종류별 및 용도별로 시장규모에 대한 정확한 계산 및 예측을 볼륨 및 금액 측면에서 제공합니다.

■ 종류별 시장 세그먼트

– 전원, RF 전원

■ 용도별 시장 세그먼트

– 통신, 자동차, 재생 에너지, 소비자/기업, 항공 우주/방위, 의료

■ 지역별 및 국가별 글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장 점유율, 2023년(%)

– 북미 (미국, 캐나다, 멕시코)
– 유럽 (독일, 프랑스, 영국, 이탈리아, 러시아)
– 아시아 (중국, 일본, 한국, 동남아시아, 인도)
– 남미 (브라질, 아르헨티나)
– 중동 및 아프리카 (터키, 이스라엘, 사우디 아라비아, UAE)

■ 주요 업체

– Cree (US), Qorvo (US), MACOM (US), Microchip Technology, Analog Devices US), Efficient Power Conversion (US), Integra Technologies (US), Transphorm (US), Navitas Semiconductor (US), Texas Instruments (US), Sumitomo Electric (Japan), Northrop Grumman Corporation (US), Qromis (US), Polyfet (US), TOSHIBA (Japan), Sumitomo Electric (Japan)

[주요 챕터의 개요]

1 장 : GaN 기반 전원 장치의 정의, 시장 개요를 소개
2 장 : 매출 및 판매량을 기준으로한 글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장 규모
3 장 : GaN 기반 전원 장치 제조업체 경쟁 환경, 가격, 판매량 및 매출 시장 점유율, 최신 동향, M&A 정보 등에 대한 자세한 분석
4 장 : 종류별 시장 분석을 제공 (각 세그먼트의 시장 규모와 성장 잠재력을 다룸)
5 장 : 용도별 시장 분석을 제공 (각 세그먼트의 시장 규모와 성장 잠재력을 다룸)
6 장 : 지역 및 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량. 각 지역 및 주요 국가의 시장 규모와 성장 잠재력에 대한 정량적 분석을 제공. 세계 각국의 시장 개발, 향후 개발 전망, 시장 기회을 소개
7 장 : 주요 업체의 프로필을 제공. 제품 판매, 매출, 가격, 총 마진, 제품 소개, 최근 동향 등 시장 내 주요 업체의 기본 상황을 자세히 소개
8 장 : 지역별 및 국가별 글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장규모
9 장 : 시장 역학, 시장의 최신 동향, 시장의 추진 요인 및 제한 요인, 업계내 업체가 직면한 과제 및 리스크, 업계의 관련 정책 분석을 소개
10 장 : 산업의 업 스트림 및 다운 스트림을 포함한 산업 체인 분석
11 장 : 보고서의 주요 요점 및 결론

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■ 보고서 목차

1. 조사 및 분석 보고서 소개
GaN 기반 전원 장치 시장 정의
시장 세그먼트
– 종류별 시장
– 용도별 시장
글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장 개요
본 보고서의 특징 및 이점
방법론 및 정보 출처
– 조사 방법론
– 조사 과정
– 기준 연도
– 보고서 가정 및 주의사항

2. 글로벌 GaN 기반 전원 장치 전체 시장 규모
글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장 규모 : 2023년 VS 2030년
글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출, 전망 및 예측 : 2019-2030
글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량 : 2019-2030

3. 기업 환경
글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장의 주요 기업
매출 기준 상위 글로벌 GaN 기반 전원 장치 기업 순위
기업별 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출
기업별 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량
기업별 글로벌 GaN 기반 전원 장치 가격 2019-2024
2023년 매출 기준 글로벌 시장 상위 3개 및 상위 5개 기업
주요 기업의 GaN 기반 전원 장치 제품 종류

4. 종류별 시장 분석
개요
– 종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2023년 및 2030년
전원, RF 전원
종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출 및 예측
– 종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2024
– 종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출, 2025-2030
– 종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율, 2019-2030
종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량 및 예측
– 종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2019-2024
– 종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2025-2030
– 종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율, 2019-2030
종류별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 가격 (제조업체 판매 가격), 2019-2030

5. 용도별 시장 분석
개요
– 용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2023 및 2030
통신, 자동차, 재생 에너지, 소비자/기업, 항공 우주/방위, 의료
용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출 및 예측
– 용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2024
– 용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출, 2025-2030
– 용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율, 2019-2030
용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량 및 예측
– 용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2019-2024
– 용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2025-2030
– 용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율, 2019-2030
용도별 – 글로벌 GaN 기반 전원 장치 가격 (제조업체 판매 가격), 2019-2030

6. 지역별 시장 분석
지역별 – GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2023년 및 2030년
지역별 GaN 기반 전원 장치 매출 및 예측
– 지역별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2024
– 지역별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2025-2030
– 지역별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율, 2019-2030
지역별 GaN 기반 전원 장치 판매량 및 예측
– 지역별 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2019-2024
– 지역별 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2025-2030
– 지역별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율, 2019-2030
북미 시장
– 북미 국가별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2030
– 북미 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2019-2030
– 미국 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 캐나다 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 멕시코 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
유럽 시장
– 유럽 국가별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2030
– 유럽 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2019-2030
– 독일 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 프랑스 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 영국 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 이탈리아 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 러시아 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
아시아 시장
– 아시아 지역별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2030
– 아시아 지역별 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2019-2030
– 중국 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 일본 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 한국 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 동남아시아 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 인도 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
남미 시장
– 남미 국가별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2030
– 남미 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2019-2030
– 브라질 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 아르헨티나 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
중동 및 아프리카 시장
– 중동 및 아프리카 국가별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2030
– 중동 및 아프리카 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량, 2019-2030
– 터키 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 이스라엘 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– 사우디 아라비아 GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030
– UAE GaN 기반 전원 장치 시장 규모, 2019-2030

7. 제조업체 및 브랜드 프로필

Cree (US), Qorvo (US), MACOM (US), Microchip Technology, Analog Devices US), Efficient Power Conversion (US), Integra Technologies (US), Transphorm (US), Navitas Semiconductor (US), Texas Instruments (US), Sumitomo Electric (Japan), Northrop Grumman Corporation (US), Qromis (US), Polyfet (US), TOSHIBA (Japan), Sumitomo Electric (Japan)

Cree (US)
Cree (US) 기업 개요
Cree (US) 사업 개요
Cree (US) GaN 기반 전원 장치 주요 제품
Cree (US) GaN 기반 전원 장치 글로벌 판매량 및 매출 2019-2024
Cree (US) 주요 뉴스 및 최신 동향

Qorvo (US)
Qorvo (US) 기업 개요
Qorvo (US) 사업 개요
Qorvo (US) GaN 기반 전원 장치 주요 제품
Qorvo (US) GaN 기반 전원 장치 글로벌 판매량 및 매출 2019-2024
Qorvo (US) 주요 뉴스 및 최신 동향

MACOM (US)
MACOM (US) 기업 개요
MACOM (US) 사업 개요
MACOM (US) GaN 기반 전원 장치 주요 제품
MACOM (US) GaN 기반 전원 장치 글로벌 판매량 및 매출 2019-2024
MACOM (US) 주요 뉴스 및 최신 동향

8. 글로벌 GaN 기반 전원 장치 생산 능력 분석
글로벌 GaN 기반 전원 장치 생산 능력, 2019-2030
주요 제조업체의 글로벌 GaN 기반 전원 장치 생산 능력
지역별 GaN 기반 전원 장치 생산량

9. 주요 시장 동향, 기회, 동인 및 제약 요인
시장 기회 및 동향
시장 동인
시장 제약

10. GaN 기반 전원 장치 공급망 분석
GaN 기반 전원 장치 산업 가치 사슬
GaN 기반 전원 장치 업 스트림 시장
GaN 기반 전원 장치 다운 스트림 및 클라이언트
마케팅 채널 분석
– 마케팅 채널
– 글로벌 GaN 기반 전원 장치 유통 업체 및 판매 대리점

11. 결론

[그림 목록]

- 종류별 GaN 기반 전원 장치 세그먼트, 2023년
- 용도별 GaN 기반 전원 장치 세그먼트, 2023년
- 글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장 개요, 2023년
- 글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장 규모: 2023년 VS 2030년
- 글로벌 GaN 기반 전원 장치 매출, 2019-2030
- 글로벌 GaN 기반 전원 장치 판매량: 2019-2030
- GaN 기반 전원 장치 매출 기준 상위 3개 및 5개 업체 시장 점유율, 2023년
- 글로벌 종류별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2023년 VS 2030년
- 글로벌 종류별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 글로벌 종류별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율
- 글로벌 종류별 GaN 기반 전원 장치 가격
- 글로벌 용도별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2023년 VS 2030년
- 글로벌 용도별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 글로벌 용도별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율
- 글로벌 용도별 GaN 기반 전원 장치 가격
- 지역별 GaN 기반 전원 장치 매출, 2023년 VS 2030년
- 지역별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 지역별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 지역별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율
- 북미 국가별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 북미 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율
- 미국 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 캐나다 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 멕시코 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 유럽 국가별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 유럽 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율
- 독일 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 프랑스 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 영국 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 이탈리아 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 러시아 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 아시아 지역별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 아시아 지역별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율
- 중국 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 일본 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 한국 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 동남아시아 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 인도 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 남미 국가별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 남미 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율
- 브라질 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 아르헨티나 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 중동 및 아프리카 국가별 GaN 기반 전원 장치 매출 시장 점유율
- 중동 및 아프리카 국가별 GaN 기반 전원 장치 판매량 시장 점유율
- 터키 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 이스라엘 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 사우디 아라비아 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 아랍에미리트 GaN 기반 전원 장치 시장규모
- 글로벌 GaN 기반 전원 장치 생산 능력
- 지역별 GaN 기반 전원 장치 생산량 비중, 2023년 VS 2030년
- GaN 기반 전원 장치 산업 가치 사슬
- 마케팅 채널

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※참고 정보

갈륨나이트라이드(GaN) 기반 전원 장치는 기존의 실리콘(Si) 기반 전원 장치의 한계를 극복하며 차세대 전력 반도체 시장을 이끌어갈 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 이는 기존 반도체 소재인 실리콘보다 우수한 전기적, 열적 특성을 바탕으로 고효율, 고밀도, 소형화, 고온 동작 등 혁신적인 성능 향상을 가능하게 하기 때문입니다. 이러한 GaN 기반 전원 장치는 스마트폰 충전기부터 전기차, 데이터센터, 신재생 에너지 분야에 이르기까지 광범위한 응용 분야에서 기존 기술을 대체하며 에너지 효율을 극대화하고 전자 기기의 성능을 향상시키는 데 기여하고 있습니다.

GaN 기반 전원 장치의 핵심은 바로 질화갈륨(GaN)이라는 화합물 반도체 소재에 있습니다. GaN은 실리콘에 비해 밴드갭 에너지가 약 3배 가량 크고, 전자 이동도가 2~3배 이상 높으며, 항복 전압이 10배 이상 높아 고전압, 고주파, 고전력 애플리케이션에 매우 유리한 특성을 지니고 있습니다. 이러한 우수한 물성은 GaN 기반 전원 장치가 더 적은 에너지 손실로 더 높은 전력을 처리할 수 있게 만들어주며, 결과적으로 전력 변환 효율을 크게 향상시키고 발열량을 줄여 소형화 및 고밀도화 설계를 가능하게 합니다. 또한, GaN은 높은 열전도율을 가지고 있어 고온에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있어 극한 환경에서의 적용 가능성도 높습니다.

GaN 기반 전원 장치의 가장 대표적인 형태로는 고전자 이동도 트랜지스터(HEMT, High Electron Mobility Transistor)가 있습니다. HEMT는 서로 다른 두 개의 반도체 물질(예: AlGaN과 GaN)을 접합하여 두 물질 계면에서 2차원 전자 가스(2DEG, Two-Dimensional Electron Gas)를 형성하고, 이 2DEG 채널을 통해 전류를 흘려보내는 방식으로 동작합니다. 이 2DEG는 기존 실리콘 트랜지스터의 전자보다 훨씬 빠른 속도로 이동할 수 있어 고주파 동작과 낮은 온저항(Rds(on))을 구현할 수 있습니다. HEMT는 다시 절연 게이트 필드 효과 트랜지스터(IGFET, Insulated Gate Field-Effect Transistor) 형태와 쇼트키 다이오드 접합 방식의 HEMT(Schottky Gate HEMT) 형태로 나눌 수 있으며, 최근에는 고전압 애플리케이션을 위해 수직 구조의 GaN 소자들도 개발되고 있습니다.

GaN 기반 전원 장치는 그 뛰어난 성능을 바탕으로 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 가장 대표적인 응용 분야 중 하나는 바로 휴대용 전자기기용 고속 충전기입니다. 기존 실리콘 기반 충전기는 상대적으로 효율이 낮고 부피가 커서 충전 속도를 높이는 데 한계가 있었지만, GaN 기반 충전기는 훨씬 높은 효율과 작은 크기로 빠른 충전을 지원합니다. 또한, 전기 자동차(EV) 분야에서도 GaN 기반 전력 변환 장치는 중요한 역할을 합니다. 배터리 전압을 구동 모터에 적합한 전압으로 변환하는 컨버터, 배터리 충전기 등에서 GaN 소자를 사용하면 전력 손실을 줄여 주행 거리를 늘리고 차량의 전체적인 효율을 높일 수 있습니다. 데이터센터의 전력 공급 장치(PSU, Power Supply Unit) 역시 GaN 기술을 통해 효율을 높이고 공간을 절약하는 데 기여하고 있습니다. 신재생 에너지 분야에서는 태양광 및 풍력 발전 시스템의 전력 변환 장치에 GaN 소자를 적용하여 에너지 변환 효율을 높이고 설비의 소형화 및 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 더 나아가, 5G 통신 기지국, 산업용 전원 공급 장치, 전기 철도, 항공 우주 등 고성능과 신뢰성이 요구되는 다양한 분야에서도 GaN 기반 전원 장치의 적용이 확대되고 있습니다.

GaN 기반 전원 장치의 상용화를 위해서는 여러 관련 기술의 발전이 필수적입니다. 첫째, **기판 기술**이 중요합니다. GaN을 성장시키기 위한 이상적인 기판은 GaN 자체이지만, GaN 기판은 가격이 매우 비싸고 제조가 어렵습니다. 따라서 현재는 탄화규소(SiC), 사파이어, 그리고 상대적으로 저렴하고 대면적 웨이퍼 제작이 용이한 실리콘(Si) 웨이퍼 위에 GaN을 성장시키는 기술이 주로 사용되고 있습니다. 특히 실리콘 위에 GaN을 성장시키는 기술은 비용 효율성을 높이는 데 중요한 역할을 하지만, 실리콘과 GaN 사이의 격자 불일치 및 열팽창 계수 차이로 인해 발생하는 응력으로 인해 결함이 발생하기 쉽습니다. 이를 극복하기 위해 다양한 완충층(buffer layer) 기술과 새로운 성장 기법들이 연구 개발되고 있습니다.

둘째, **소자 설계 및 공정 기술**입니다. GaN 기반 HEMT 소자는 높은 전자 이동도를 활용하기 위해 게이트 길이가 매우 짧아야 하며, 높은 전압을 견디기 위해 블로킹 전압 특성을 최적화해야 합니다. 이를 위해 AlGaN/GaN 헤테로 접합 구조를 어떻게 설계하고, 게이트 전극을 어떻게 형성하며, 표면 결함을 최소화하는 공정을 개발하는지가 중요합니다. 특히, GaN 표면의 결함은 누설 전류를 증가시키고 소자의 신뢰성을 저하시킬 수 있으므로, 질화물 표면 처리 기술 및 통신(passivation) 기술이 중요하게 다루어지고 있습니다. 또한, 수직 구조 GaN 소자는 기존 수평 구조 소자의 한계를 극복하고 더 높은 전압 및 전력 밀도를 달성하기 위한 차세대 기술로 주목받고 있습니다.

셋째, **패키징 기술**입니다. GaN 소자는 기존 실리콘 소자에 비해 훨씬 빠른 스위칭 속도와 높은 동작 주파수를 가지므로, 기존 패키징 기술로는 이러한 성능을 충분히 발휘하기 어렵습니다. 소자 자체의 성능을 최대한 활용하고 방열 성능을 높이기 위해서는 기생 인덕턴스와 기생 커패시턴스를 최소화하는 저기생(low-parasitic) 패키징 기술이 요구됩니다. 또한, GaN 소자의 높은 효율로 인해 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 열 관리 기술도 중요합니다. 리드프레임 방식, 몰딩 방식, 혹은 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 고열전도성 소재를 활용한 패키징 등 다양한 패키징 솔루션이 연구되고 있습니다.

넷째, **드라이버 회로 및 제어 기술**입니다. GaN 기반 전원 장치는 빠른 스위칭 속도를 가지므로, 이를 효과적으로 구동하고 제어하기 위한 드라이버 IC 기술 또한 매우 중요합니다. 기존 게이트 드라이버는 GaN 소자의 빠른 스위칭 특성을 충분히 지원하지 못하는 경우가 많아, 전용 GaN 드라이버 IC 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 드라이버 IC는 게이트 구동 전압을 정확하게 제어하고, 과전압, 과전류로부터 소자를 보호하며, 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 지원합니다.

결론적으로, GaN 기반 전원 장치는 기존 실리콘 기반 전력 반도체의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 성능을 제공하며 다양한 산업 분야에 걸쳐 에너지 효율을 높이고 전자 기기의 성능을 향상시키는 핵심 기술입니다. 기판 기술, 소자 설계 및 공정 기술, 패키징 기술, 드라이버 회로 및 제어 기술 등 관련 기술 분야의 지속적인 연구 개발을 통해 GaN 기반 전원 장치는 더욱 발전하여 미래 전력 전자 기술의 발전을 선도할 것으로 기대됩니다.
※본 조사보고서 [글로벌 GaN 기반 전원 장치 시장예측 2024-2030] (코드 : MONT2407F22028) 판매에 관한 면책사항을 반드시 확인하세요.
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