글로벌 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장 2025-2031

■ 영문 제목 : Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Market Growth 2025-2031

LP Information가 발행한 조사보고서이며, 코드는 LPK23JL1406 입니다.■ 상품코드 : LPK23JL1406
■ 조사/발행회사 : LP Information
■ 발행일 : 2025년 3월
■ 페이지수 : 99
■ 작성언어 : 영어
■ 보고서 형태 : PDF
■ 납품 방식 : E메일
■ 조사대상 지역 : 글로벌
■ 산업 분야 : 전자&반도체
■ 판매가격 / 옵션 (부가세 10% 별도)
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LP인포메이션 (LPI) 의 최신 조사 자료는 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스의 과거 판매실적을 살펴보고 2024년의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 판매실적을 검토하여 2025년부터 2031년까지 예상되는 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 판매에 대한 지역 및 시장 세그먼트별 포괄적인 분석을 제공합니다. 글로벌 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모는 2024년 xxx백만 달러에서 연평균 xx% 성장하여 2031년에는 xxx백만 달러에 달할 것으로 예측되고 있습니다. 본 보고서의 시장규모 데이터는 무역 전쟁 및 러시아-우크라이나 전쟁의 영향을 반영했습니다.
본 조사 자료는 글로벌 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장에 관해서 조사, 분석한 보고서로서, 기업별 시장 점유율, 지역별 시장규모 (미주, 미국, 캐나다, 멕시코, 브라질, 아시아 태평양, 중국, 일본, 한국, 동남아시아, 인도, 유럽, 독일, 프랑스, 영국, 이탈리아, 러시아, 중동/아프리카, 이집트, 남아프리카, 터키, 중동GCC국 등), 시장동향, 판매/유통업자/고객 리스트, 시장예측 (2026년-2031년), 주요 기업동향 (기업정보, 제품, 판매량, 매출, 가격, 매출총이익) 등의 정보를 수록하고 있습니다.
또한, 주요지역의 종류별 (GaN 파워 디스크리트 소자, GaN 파워 IC, GaN 파워 모듈) 시장규모와 용도별 (가전, IT 및 통신, 자동차, 항공 우주 및 방위, 군사, 기타) 시장규모 데이터도 포함되어 있습니다.

***** 목차 구성 *****

보고서의 범위

경영자용 요약
- 글로벌 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 2020년-2031년
- 지역별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장분석
- 종류별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 2020년-2025년 (GaN 파워 디스크리트 소자, GaN 파워 IC, GaN 파워 모듈)
- 용도별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 2020년-2025년 (가전, IT 및 통신, 자동차, 항공 우주 및 방위, 군사, 기타)

기업별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장분석
- 기업별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 판매량
- 기업별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 매출액
- 기업별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 판매가격
- 주요기업의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 생산거점, 판매거점
- 시장 집중도 분석

지역별 분석
- 지역별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 판매량 2020년-2025년
- 지역별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 매출액 2020년-2025년

미주 시장
- 미주의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 2020년-2025년
- 미주의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 : 종류별
- 미주의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 : 용도별
- 미국 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 캐나다 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 멕시코 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 브라질 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모

아시아 태평양 시장
- 아시아 태평양의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 2020년-2025년
- 아시아 태평양의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 : 종류별
- 아시아 태평양의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 : 용도별
- 중국 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 일본 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 한국 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 동남아시아 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 인도 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모

유럽 시장
- 유럽의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 2020년-2025년
- 유럽의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 : 종류별
- 유럽의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 : 용도별
- 독일 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 프랑스 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 영국 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모

중동/아프리카 시장
- 중동/아프리카의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 2020년-2025년
- 중동/아프리카의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 : 종류별
- 중동/아프리카의 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 : 용도별
- 이집트 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 남아프리카 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모
- 중동GCC 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모

시장의 성장요인, 과제, 동향
- 시장의 성장요인, 기회
- 시장의 과제, 리스크
- 산업 동향

제조원가 구조 분석
- 원재료 및 공급업체
- 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스의 제조원가 구조 분석
- 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스의 제조 프로세스 분석
- 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스의 산업체인 구조

마케팅, 유통업체, 고객
- 판매채널
- 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스의 유통업체
- 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스의 주요 고객

지역별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장 예측
- 지역별 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장규모 예측 2026년-2031년
- 미주 시장 예측
- 아시아 태평양 시장 예측
- 유럽 시장 예측
- 중동/아프리카 시장 예측
- 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스의 종류별 시장예측 (GaN 파워 디스크리트 소자, GaN 파워 IC, GaN 파워 모듈)
- 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스의 용도별 시장예측 (가전, IT 및 통신, 자동차, 항공 우주 및 방위, 군사, 기타)

주요 기업 분석 (기업정보, 제품, 판매량, 매출, 가격, 매출총이익)
- Transphorm, Fujitsu, NXP Semiconductors, GaN Systems, Texas Instruments, Infineon Technologies, Cree (Wolfspeed), OSRAM Opto Semiconductors, Qorvo

조사의 결과/결론
■ 보고서 개요

LPI (LP Information)’ newest research report, the “Gallium Nitride (GaN) Power Devices Industry Forecast” looks at past sales and reviews total world Gallium Nitride (GaN) Power Devices sales in 2024, providing a comprehensive analysis by region and market sector of projected Gallium Nitride (GaN) Power Devices sales for 2025 through 2031. With Gallium Nitride (GaN) Power Devices sales broken down by region, market sector and sub-sector, this report provides a detailed analysis in US$ millions of the world Gallium Nitride (GaN) Power Devices industry.
This Insight Report provides a comprehensive analysis of the global Gallium Nitride (GaN) Power Devices landscape and highlights key trends related to product segmentation, company formation, revenue, and market share, latest development, and M&A activity. This report also analyzes the strategies of leading global companies with a focus on Gallium Nitride (GaN) Power Devices portfolios and capabilities, market entry strategies, market positions, and geographic footprints, to better understand these firms’ unique position in an accelerating global Gallium Nitride (GaN) Power Devices market.
This Insight Report evaluates the key market trends, drivers, and affecting factors shaping the global outlook for Gallium Nitride (GaN) Power Devices and breaks down the forecast by type, by application, geography, and market size to highlight emerging pockets of opportunity. With a transparent methodology based on hundreds of bottom-up qualitative and quantitative market inputs, this study forecast offers a highly nuanced view of the current state and future trajectory in the global Gallium Nitride (GaN) Power Devices.
The global Gallium Nitride (GaN) Power Devices market size is projected to grow from US$ million in 2024 to US$ million in 2031; it is expected to grow at a CAGR of % from 2025 to 2031.
United States market for Gallium Nitride (GaN) Power Devices is estimated to increase from US$ million in 2024 to US$ million by 2031, at a CAGR of % from 2025 through 2031.
China market for Gallium Nitride (GaN) Power Devices is estimated to increase from US$ million in 2024 to US$ million by 2031, at a CAGR of % from 2025 through 2031.
Europe market for Gallium Nitride (GaN) Power Devices is estimated to increase from US$ million in 2024 to US$ million by 2031, at a CAGR of % from 2025 through 2031.
Global key Gallium Nitride (GaN) Power Devices players cover Transphorm, Fujitsu, NXP Semiconductors, GaN Systems, Texas Instruments, Infineon Technologies, Cree (Wolfspeed), OSRAM Opto Semiconductors and Qorvo, etc. In terms of revenue, the global two largest companies occupied for a share nearly % in 2024.
This report presents a comprehensive overview, market shares, and growth opportunities of Gallium Nitride (GaN) Power Devices market by product type, application, key manufacturers and key regions and countries.

[Market Segmentation]
Segmentation by type
GaN Power Discrete Devices
GaN Power ICs
GaN Power Modules
Segmentation by application
Consumer Electronics
IT & Telecommunications
Automotive
Aerospace & Defense
Military
Others
This report also splits the market by region:
Americas
United States
Canada
Mexico
Brazil
APAC
China
Japan
Korea
Southeast Asia
India
Australia
Europe
Germany
France
UK
Italy
Russia
Middle East & Africa
Egypt
South Africa
Israel
Turkey
GCC Countries
The below companies that are profiled have been selected based on inputs gathered from primary experts and analyzing the company’s coverage, product portfolio, its market penetration.
Transphorm
Fujitsu
NXP Semiconductors
GaN Systems
Texas Instruments
Infineon Technologies
Cree (Wolfspeed)
OSRAM Opto Semiconductors
Qorvo

[Key Questions Addressed in this Report]
What is the 10-year outlook for the global Gallium Nitride (GaN) Power Devices market?
What factors are driving Gallium Nitride (GaN) Power Devices market growth, globally and by region?
Which technologies are poised for the fastest growth by market and region?
How do Gallium Nitride (GaN) Power Devices market opportunities vary by end market size?
How does Gallium Nitride (GaN) Power Devices break out type, application?
What are the influences of trade war and Russia-Ukraine war?

■ 보고서 목차

1 Scope of the Report
1.1 Market Introduction
1.2 Years Considered
1.3 Research Objectives
1.4 Market Research Methodology
1.5 Research Process and Data Source
1.6 Economic Indicators
1.7 Currency Considered
1.8 Market Estimation Caveats
2 Executive Summary
2.1 World Market Overview
2.1.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Annual Sales 2020-2031
2.1.2 World Current & Future Analysis for Gallium Nitride (GaN) Power Devices by Geographic Region, 2020, 2024 & 2031
2.1.3 World Current & Future Analysis for Gallium Nitride (GaN) Power Devices by Country/Region, 2020, 2024 & 2031
2.2 Gallium Nitride (GaN) Power Devices Segment by Type
2.2.1 GaN Power Discrete Devices
2.2.2 GaN Power ICs
2.2.3 GaN Power Modules
2.3 Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Type
2.3.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales Market Share by Type (2020-2025)
2.3.2 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Revenue and Market Share by Type (2020-2025)
2.3.3 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sale Price by Type (2020-2025)
2.4 Gallium Nitride (GaN) Power Devices Segment by Application
2.4.1 Consumer Electronics
2.4.2 IT & Telecommunications
2.4.3 Automotive
2.4.4 Aerospace & Defense
2.4.5 Military
2.4.6 Others
2.5 Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Application
2.5.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sale Market Share by Application (2020-2025)
2.5.2 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Revenue and Market Share by Application (2020-2025)
2.5.3 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sale Price by Application (2020-2025)
3 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices by Company
3.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Breakdown Data by Company
3.1.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Annual Sales by Company (2020-2025)
3.1.2 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales Market Share by Company (2020-2025)
3.2 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Annual Revenue by Company (2020-2025)
3.2.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Revenue by Company (2020-2025)
3.2.2 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Revenue Market Share by Company (2020-2025)
3.3 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sale Price by Company
3.4 Key Manufacturers Gallium Nitride (GaN) Power Devices Producing Area Distribution, Sales Area, Product Type
3.4.1 Key Manufacturers Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Location Distribution
3.4.2 Players Gallium Nitride (GaN) Power Devices Products Offered
3.5 Market Concentration Rate Analysis
3.5.1 Competition Landscape Analysis
3.5.2 Concentration Ratio (CR3, CR5 and CR10) & (2020-2025)
3.6 New Products and Potential Entrants
3.7 Mergers & Acquisitions, Expansion
4 World Historic Review for Gallium Nitride (GaN) Power Devices by Geographic Region
4.1 World Historic Gallium Nitride (GaN) Power Devices Market Size by Geographic Region (2020-2025)
4.1.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Annual Sales by Geographic Region (2020-2025)
4.1.2 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Annual Revenue by Geographic Region (2020-2025)
4.2 World Historic Gallium Nitride (GaN) Power Devices Market Size by Country/Region (2020-2025)
4.2.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Annual Sales by Country/Region (2020-2025)
4.2.2 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Annual Revenue by Country/Region (2020-2025)
4.3 Americas Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales Growth
4.4 APAC Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales Growth
4.5 Europe Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales Growth
4.6 Middle East & Africa Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales Growth
5 Americas
5.1 Americas Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Country
5.1.1 Americas Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Country (2020-2025)
5.1.2 Americas Gallium Nitride (GaN) Power Devices Revenue by Country (2020-2025)
5.2 Americas Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Type
5.3 Americas Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Application
5.4 United States
5.5 Canada
5.6 Mexico
5.7 Brazil
6 APAC
6.1 APAC Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Region
6.1.1 APAC Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Region (2020-2025)
6.1.2 APAC Gallium Nitride (GaN) Power Devices Revenue by Region (2020-2025)
6.2 APAC Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Type
6.3 APAC Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Application
6.4 China
6.5 Japan
6.6 South Korea
6.7 Southeast Asia
6.8 India
6.9 Australia
6.10 China Taiwan
7 Europe
7.1 Europe Gallium Nitride (GaN) Power Devices by Country
7.1.1 Europe Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Country (2020-2025)
7.1.2 Europe Gallium Nitride (GaN) Power Devices Revenue by Country (2020-2025)
7.2 Europe Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Type
7.3 Europe Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Application
7.4 Germany
7.5 France
7.6 UK
7.7 Italy
7.8 Russia
8 Middle East & Africa
8.1 Middle East & Africa Gallium Nitride (GaN) Power Devices by Country
8.1.1 Middle East & Africa Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Country (2020-2025)
8.1.2 Middle East & Africa Gallium Nitride (GaN) Power Devices Revenue by Country (2020-2025)
8.2 Middle East & Africa Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Type
8.3 Middle East & Africa Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales by Application
8.4 Egypt
8.5 South Africa
8.6 Israel
8.7 Turkey
8.8 GCC Countries
9 Market Drivers, Challenges and Trends
9.1 Market Drivers & Growth Opportunities
9.2 Market Challenges & Risks
9.3 Industry Trends
10 Manufacturing Cost Structure Analysis
10.1 Raw Material and Suppliers
10.2 Manufacturing Cost Structure Analysis of Gallium Nitride (GaN) Power Devices
10.3 Manufacturing Process Analysis of Gallium Nitride (GaN) Power Devices
10.4 Industry Chain Structure of Gallium Nitride (GaN) Power Devices
11 Marketing, Distributors and Customer
11.1 Sales Channel
11.1.1 Direct Channels
11.1.2 Indirect Channels
11.2 Gallium Nitride (GaN) Power Devices Distributors
11.3 Gallium Nitride (GaN) Power Devices Customer
12 World Forecast Review for Gallium Nitride (GaN) Power Devices by Geographic Region
12.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Market Size Forecast by Region
12.1.1 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Forecast by Region (2026-2031)
12.1.2 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Annual Revenue Forecast by Region (2026-2031)
12.2 Americas Forecast by Country
12.3 APAC Forecast by Region
12.4 Europe Forecast by Country
12.5 Middle East & Africa Forecast by Country
12.6 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Forecast by Type
12.7 Global Gallium Nitride (GaN) Power Devices Forecast by Application
13 Key Players Analysis
13.1 Transphorm
13.1.1 Transphorm Company Information
13.1.2 Transphorm Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.1.3 Transphorm Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.1.4 Transphorm Main Business Overview
13.1.5 Transphorm Latest Developments
13.2 Fujitsu
13.2.1 Fujitsu Company Information
13.2.2 Fujitsu Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.2.3 Fujitsu Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.2.4 Fujitsu Main Business Overview
13.2.5 Fujitsu Latest Developments
13.3 NXP Semiconductors
13.3.1 NXP Semiconductors Company Information
13.3.2 NXP Semiconductors Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.3.3 NXP Semiconductors Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.3.4 NXP Semiconductors Main Business Overview
13.3.5 NXP Semiconductors Latest Developments
13.4 GaN Systems
13.4.1 GaN Systems Company Information
13.4.2 GaN Systems Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.4.3 GaN Systems Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.4.4 GaN Systems Main Business Overview
13.4.5 GaN Systems Latest Developments
13.5 Texas Instruments
13.5.1 Texas Instruments Company Information
13.5.2 Texas Instruments Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.5.3 Texas Instruments Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.5.4 Texas Instruments Main Business Overview
13.5.5 Texas Instruments Latest Developments
13.6 Infineon Technologies
13.6.1 Infineon Technologies Company Information
13.6.2 Infineon Technologies Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.6.3 Infineon Technologies Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.6.4 Infineon Technologies Main Business Overview
13.6.5 Infineon Technologies Latest Developments
13.7 Cree (Wolfspeed)
13.7.1 Cree (Wolfspeed) Company Information
13.7.2 Cree (Wolfspeed) Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.7.3 Cree (Wolfspeed) Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.7.4 Cree (Wolfspeed) Main Business Overview
13.7.5 Cree (Wolfspeed) Latest Developments
13.8 OSRAM Opto Semiconductors
13.8.1 OSRAM Opto Semiconductors Company Information
13.8.2 OSRAM Opto Semiconductors Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.8.3 OSRAM Opto Semiconductors Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.8.4 OSRAM Opto Semiconductors Main Business Overview
13.8.5 OSRAM Opto Semiconductors Latest Developments
13.9 Qorvo
13.9.1 Qorvo Company Information
13.9.2 Qorvo Gallium Nitride (GaN) Power Devices Product Portfolios and Specifications
13.9.3 Qorvo Gallium Nitride (GaN) Power Devices Sales, Revenue, Price and Gross Margin (2020-2025)
13.9.4 Qorvo Main Business Overview
13.9.5 Qorvo Latest Developments
14 Research Findings and Conclusion

※참고 정보

## 질화갈륨(GaN) 파워 디바이스: 차세대 전력 반도체의 이해

질화갈륨(Gallium Nitride, GaN)은 실리콘(Si) 기반 반도체의 한계를 뛰어넘는 우수한 전기적 특성으로 인해 차세대 전력 반도체 소재로 각광받고 있습니다. 특히, 질화갈륨을 기반으로 제작되는 파워 디바이스는 기존 실리콘 파워 디바이스 대비 훨씬 높은 효율, 더 빠른 스위칭 속도, 그리고 더 높은 동작 온도 범위를 제공하여 에너지 절감과 소형화에 크게 기여하고 있습니다. 본 글에서는 질화갈륨 파워 디바이스의 개념, 주요 특징, 다양한 종류, 그리고 핵심적인 응용 분야 및 관련 기술에 대해 심도 있게 다루고자 합니다.

질화갈륨 파워 디바이스는 넓은 밴드갭(Bandgap) 특성을 가진 질화갈륨이라는 화합물 반도체를 핵심 소재로 사용합니다. 밴드갭이란 전자들이 원자핵으로부터 얼마나 강하게 붙잡혀 있는지를 나타내는 에너지의 간극입니다. 질화갈륨의 밴드갭은 약 3.4 eV로, 실리콘의 1.1 eV에 비해 훨씬 넓습니다. 이 넓은 밴드갭은 질화갈륨 디바이스가 더 높은 항복 전압(Breakdown Voltage)을 견딜 수 있도록 하며, 이는 고전압 애플리케이션에서 매우 중요한 장점으로 작용합니다. 또한, 질화갈륨은 높은 전자 이동도(Electron Mobility)를 가지는데, 이는 전자가 물질 내에서 더 빠르고 효율적으로 이동할 수 있음을 의미합니다. 이러한 높은 전자 이동도는 디바이스의 스위칭 속도를 향상시키고, 전력 손실을 줄이는 데 결정적인 역할을 합니다. 더불어, 질화갈륨은 높은 열 전도성(Thermal Conductivity) 또한 보유하고 있어, 디바이스가 동작 중에 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있습니다. 이는 디바이스의 신뢰성을 높이고, 별도의 복잡한 방열 설계 없이도 고출력을 구현할 수 있도록 합니다.

이러한 우수한 전기적, 열적 특성을 바탕으로 질화갈륨 파워 디바이스는 다양한 형태로 구현됩니다. 가장 대표적인 질화갈륨 파워 디바이스로는 **질화갈륨 고전자 이동 트랜지스터(GaN High Electron Mobility Transistor, GaN HEMT)**가 있습니다. GaN HEMT는 질화갈륨과 인화알루미늄갈륨(Aluminium Gallium Nitride, AlGaN)을 계층적으로 적층하여 만들어집니다. 이때, 두 물질의 격자 상수 차이와 극성으로 인해 두 물질의 계면에서 2차원 전자 가스(2-Dimensional Electron Gas, 2DEG)라는 고농도의 전자가 형성됩니다. 이 2DEG 채널을 통해 전자가 흐르기 때문에 일반적인 실리콘 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)보다 훨씬 높은 전류 밀도와 빠른 스위칭 속도를 구현할 수 있습니다. GaN HEMT는 크게 **정상형(Normally-On)**과 **기형(Normally-Off)** 두 가지 모드로 동작하도록 설계될 수 있습니다. 정상형 디바이스는 게이트 전압이 0V일 때에도 채널이 도통 상태이지만, 기형 디바이스는 게이트 전압이 특정 임계 전압 이상일 때만 채널이 도통 상태가 됩니다. 일반적으로 안전상의 이유와 제어의 용이성 때문에 기형 디바이스가 선호되며, 이를 구현하기 위해 다양한 구조적 변형 및 전력 변환 회로 기술이 연구되고 있습니다.

또 다른 중요한 질화갈륨 파워 디바이스로는 **질화갈륨 쇼트키 다이오드(GaN Schottky Diode)**가 있습니다. 금속과 반도체 접합으로 이루어진 쇼트키 다이오드는 일반적인 PN 접합 다이오드에 비해 순방향 전압 강하가 낮고 역회복 시간(Reverse Recovery Time)이 거의 없어 전력 변환 효율을 높이는 데 기여합니다. 질화갈륨 쇼트키 다이오드는 낮은 순방향 전압 강하와 뛰어난 고온 동작 특성을 바탕으로 역률 개선 다이오드(Freewheeling Diode) 등으로 활용됩니다. 또한, 질화갈륨을 이용한 바이폴라 트랜지스터(Bipolar Transistor)나 전계 효과 트랜지스터(Field-Effect Transistor) 등 다양한 형태의 디바이스들이 연구 개발 중에 있으며, 특정 애플리케이션의 요구 사항에 맞춰 최적화된 성능을 제공하고 있습니다.

질화갈륨 파워 디바이스의 주요 응용 분야는 무궁무진합니다. 대표적으로는 **전원 공급 장치(Power Supply Unit, PSU)** 분야가 있습니다. 스마트폰 충전기, 노트북 어댑터, 서버 파워 등 기존 실리콘 기반 전원 공급 장치에 비해 훨씬 작고 가벼우면서도 높은 효율을 제공할 수 있습니다. 이는 모바일 기기의 휴대성을 높이고, 데이터 센터와 같은 대규모 시스템에서 에너지 소비를 크게 절감하는 효과를 가져옵니다. 또한, 전기차(EV) 충전기 및 차량 내 전력 변환 시스템에서도 질화갈륨 파워 디바이스는 핵심적인 역할을 합니다. 더 높은 효율은 충전 시간을 단축시키고, 더 작은 크기는 차량 설계의 유연성을 증대시키며, 더 넓은 동작 온도 범위는 가혹한 차량 환경에서도 안정적인 성능을 보장합니다.

**태양광 인버터(Solar Inverter)** 분야 또한 질화갈륨 파워 디바이스의 중요한 응용처입니다. 태양광 패널에서 생산된 직류(DC) 전력을 교류(AC) 전력으로 변환하는 과정에서 발생하는 전력 손실을 최소화하여 전체적인 에너지 생산 효율을 높일 수 있습니다. 또한, **데이터 센터의 전력 관리**, **산업용 전력 변환 장치**, **통신 장비** 등 높은 효율과 신뢰성이 요구되는 다양한 분야에서 질화갈륨 파워 디바이스의 적용이 확대되고 있습니다. 최근에는 **고주파 통신 시스템**의 전력 증폭기(Power Amplifier) 분야에서도 질화갈륨의 뛰어난 고주파 특성이 활용되어 5G 및 향후 차세대 통신 기술 발전에 기여하고 있습니다.

질화갈륨 파워 디바이스의 성능을 극대화하고 상용화를 촉진하기 위한 관련 기술 연구 또한 활발히 진행되고 있습니다. 첫 번째로 중요한 기술은 **기판(Substrate) 기술**입니다. 질화갈륨 단결정을 성장시키기 위해서는 높은 품질의 기판이 필수적입니다. 일반적으로 사파이어(Sapphire), 탄화규소(Silicon Carbide, SiC), 실리콘(Si) 기판 등이 사용되지만, 각각의 기판은 격자 불일치(Lattice Mismatch)나 열팽창 계수 차이로 인해 성장된 질화갈륨 박막에 스트레인을 유발하고 결정 결함(Crystal Defect)을 발생시킬 수 있습니다. 이러한 결함은 디바이스의 성능과 신뢰성을 저하시키는 요인이 되므로, 고품질 질화갈륨 박막을 성장시키기 위한 다양한 성장 조건 최적화 및 전처리 기술이 중요합니다. 또한, 대면적 기판에 대한 성장 기술 및 비용 효율적인 생산 기술 개발도 상용화의 중요한 과제입니다.

두 번째는 **소자 설계 및 공정 기술**입니다. 앞서 언급한 GaN HEMT의 기형 동작 구현을 위한 다양한 구조 설계 기술이 연구되고 있습니다. 대표적으로 **트렌치 게이트(Trench Gate)** 구조, **슈리치(Schottky Gate)** 구조, **이온 주입(Ion Implantation)** 기술 등을 활용하여 게이트 제어 특성을 개선하고 누설 전류를 억제하는 연구가 진행 중입니다. 또한, 고효율 동작을 위해서는 접합 저항(Contact Resistance)을 낮추는 금속 공정, 높은 전류를 흘리기 위한 채널 폭 및 길이 최적화, 그리고 높은 항복 전압을 견디기 위한 전계 효과 완화(Field Plate) 기술 등이 중요합니다. 질화갈륨은 실리콘에 비해 상대적으로 경도가 높아 공정 과정에서 웨이퍼의 손상이나 오염에 대한 고려가 필요하며, 이를 위한 첨단 식각 및 세정 기술 또한 필수적입니다.

세 번째는 **패키징(Packaging) 및 방열 기술**입니다. 질화갈륨 파워 디바이스는 높은 효율과 빠른 스위칭 속도를 가지는 만큼, 그 장점을 그대로 살리기 위해서는 패키징 설계 또한 매우 중요합니다. 기존 실리콘 파워 디바이스 패키징은 고주파 동작 특성을 저하시키거나 기생 성분(Parasitic Component)으로 인해 성능 저하를 유발할 수 있습니다. 따라서 질화갈륨 파워 디바이스의 장점을 최대한 발휘할 수 있도록 기생 인덕턴스 및 커패시턴스를 최소화하는 패키징 설계가 필요합니다. 또한, 고출력 동작 시 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출하기 위한 방열 기술 또한 중요합니다. 히트 싱크(Heat Sink) 설계 최적화, 열 전도성 소재 적용, 그리고 직접적인 냉각 시스템 연계 등 다양한 방열 솔루션이 연구되고 있습니다.

마지막으로 **테스트 및 신뢰성 평가 기술**입니다. 질화갈륨 파워 디바이스는 넓은 작동 범위와 빠른 응답 속도를 가지므로, 이를 정확하게 측정하고 평가하기 위한 특수한 테스트 장비 및 방법론이 요구됩니다. 또한, 고온, 고습, 고전압 등 극한 환경에서의 장기적인 신뢰성을 확보하기 위한 가혹한 테스트 및 분석 또한 필수적입니다. 이는 디바이스의 수명 예측 및 품질 보증에 중요한 역할을 합니다.

결론적으로, 질화갈륨 파워 디바이스는 기존 실리콘 기반 디바이스의 한계를 극복하고 에너지 효율을 혁신적으로 향상시킬 수 있는 차세대 핵심 기술입니다. 우수한 전기적 특성, 다양한 제품 형태, 그리고 광범위한 응용 분야는 질화갈륨 파워 디바이스가 미래 전력 전자 산업을 선도할 잠재력을 가지고 있음을 보여줍니다. 지속적인 기판, 소자 설계, 공정, 패키징 및 신뢰성 관련 기술 개발을 통해 질화갈륨 파워 디바이스는 더욱 발전하여 우리의 삶을 더욱 스마트하고 효율적으로 만드는 데 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
※본 조사보고서 [글로벌 질화갈륨 (GaN) 파워 디바이스 시장 2025-2031] (코드 : LPK23JL1406) 판매에 관한 면책사항을 반드시 확인하세요.
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