L-/S-band 20W급 GaN Power HEMTs 광무선융합부품연구부 /RF융합부품연구팀 IT R&D Global Leader [첨부 제4호] L-/S-band 20W급 GaN Power HEMTs 소자 및 모듈 기술 ETRI Technology Marketing Strategy 문재경 (jkmun@etri.re.kr) 광무선융합부품연구부 /RF융합부품연구팀 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 2. 기술이전 내용 및 범위 3. 경쟁기술과 비교 4. 기술의 사업성 - 활용분야 및 기대효과 5. 국내외 시장 동향 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 1. 기술의 개요 L-/S-band 20W급 GaN Power HEMTs 소자 및 모듈 기술 “수요자 중심 화합물반도체 부품 산업기반 강화” 과제와 “광/RF 융합소자 기반의 차세대 국방플랫폼 개발” 과제의 결과물인 L-/S-band 20W급 GaN Power HEMTs 소자 및 모듈 기술은 선박, 레이더, 미사일 등 민/군수용으로 활용도가 높고 선진국에서의 기술 도입이 매우 어려워 자체적으로 기술 확보가 필수적인 민/군수용 선박, 레이더의 핵심 기술 중의 하나임. - 해외 기업체의 주요 상품군인 L-/S-band GaN Power HEMTs 소자 및 모듈을 대체할 수 있는 기술로서, 주요 기술이전 내용으로는 L-/S-band 20W급 GaN Power HEMTs 소자의 공정에 대한 문서 및 소자/모듈에 대한 성능 평가 기술 등이 기술이전 내용에 포함됨. 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 1. 기술의 개요 L-/S-band 20W급 GaN Power HEMTs 소자 및 모듈 기술 GaN, AlN, InN 등의 III-V족 질화물 반도체와 SiC를 비롯한 탄화물에 대한 연구는 1960년대부터 이들 의 성장과 특성에 중점을 두고 수행되어 오고 있으며, 그 중 GaN는 3.4eV의 넓은 에너지갭을 갖는 반 도체로서 고온(>700℃)에서 안정된 화합물일 뿐 아니라 5MV/cm2 이상의 breakdown 전압과 함께 2.5x107cm/Vsec의 높은 포화전자속도와 ~1,000cm2/VS의 전자이동도등의 특성을 바탕으로 1990년 대 이후 전자 및 광소자의 응용 가능성이 보이면서 선진 각국에서 중점적으로 연구를 수행하고 있으며 그 활용 분야가 광범위함. 현재기술 -90% 소형화 경량화 고성능화 녹색기술 미래기술 그림. GaN 전력소자의 활용 분야 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 2. 기술이전 내용 및 범위 기술이전의 내용 기술명 : L-/S-band 20W급 GaN Power HEMTs 소자 및 모듈 기술 - 동작주파수 : 3 GHz - 출력전력 : > 20 Watt (43 dBm) - 전력이득(Gain) : > 10 dB - 전력효율(PAE) : > 40 % - 차단주파수(fT): > 10GHz - 최대발진주파수(fmax): > 30GHz - 드레인 포화전류(Idss) : > 500 mA/mm - 트랜스컨덕턴스(Gm) : > 150 mS/mm - 문턱전압(Vth) : -3.0 ± 0.5 V - 게이트 길이(Lg) : 0.5 ± 0.1 µm 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 2. 기술이전 내용 및 범위 기술이전의 범위 기술명 : L-/S-band 20W급 GaN Power HEMTs 소자 및 모듈 기술 - L-/S-band 용 GaN Power HEMTs 소자/모듈 Layout - L-/S-band 용 GaN Power HEMTs 소자/모듈 시험절차서 - L-/S-band 용 GaN Power HEMTs 소자/모듈 시험결과서 - L-/S-band 20W급 GaN HEMT 소자/모듈 시제품 및 판매 실시 권리 - 관련 기술문서 및 지적재산(TM/TDP, 특허) 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 기술개발단계 : 기술개발완료 에피구조 GaN Power HEMTs 소자 공정흐름도 GaN Power HEMTs 소자 및 패키지 모듈 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 3. 경쟁기술과 비교 경쟁기술 대비 우수성 GaN Power HEMTs 소자는 기존의 전력소자에 비하여 전력밀도가 높아 칩의 면적을 줄일 수 있음. GaN Power HEMTs 소자는 기존의 전력소자에 비하여 주파수특성이 우수하여 광대역 및 고주파용 고출력 전력증폭기 제작에 유리함 GaN Power HEMTs 소자는 기존의 전력소자에 비하여 입출력 임피던스가 높아 정합회로의 구현이 용이함. 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 4. 기술의 사업성 기술이전 조건 가. 표준 기술이전 계약서 이외에 특수계약조건 요구사항(별지사용 가능) - 기술실시 허용지역 제한 여부(국내, 국외) : 해당사항 없음. - 추가적인 공동연구개발 필요 여부 : 해당사항 없음. - 실시업체에 대한 요구사항 : L-/S-band 용 GaN Power HEMTs 소자 공정기술을 제공하여 소자 설계와 공정을 일치 시키는 작업을 원활히 시행. 나. 기술이전 업체선정에 대한 의견제시(별지사용 가능) - 기술능력 : 화합물반도체 공정기술 또는 설계기술을 확보하고 있는 기업(팹리스 업체도 가능함) - 재무능력(또는 기업규모) : 제한없음. - 기타사항 등 : 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부 5. 국내외 시장 동향 - Power transistor 시장은 2009년에 Si LDMOS가 71.2 %를 점유하고 GaN는 11.6 %를 점유하는데 비해, 2014년에는 Si LDMOS가 56.7 %를 GaN가 30.1 %를 점유하여 GaN가 Si LDMOS 시장을 흡수하고 있는 것으로 예측됨 Power transistor 시장은 electronic warfare 분야가 $37M (4 %), 레이더 분야 가 $130M (14 %), 이외 통신분야가 $87M (9 %), ISM 분야가 $50M (5 %), 무 선통신 인프라 분야가 $550M (58 %), 방송분야가 $60M (6 %), 기타가 $36M (4 %)로 2010년에 $950M 임 Yole 2008 자료에 따르면 GaN FET 시장이 2010년에 약 1억불 규모로 예측하 고 있으며, 관련 분야로는 WiMAX/LTE, V-SAT, Defence, SatCom, 3G/3G+BTS, R&D로 Defense, WiMAX/LTE, 3G/3G+BTS 분야의 시장이 대 부분을 차지함 융합부품소재연구부문/광무선융합부품연구부
감사합니다. ♣ 연락처 : 광무선융합부품연구부, 문재경 팀장 (042-860-6252, jkmun@etri.re.kr) www.etri.re.kr ♣ 연락처 : 광무선융합부품연구부, 문재경 팀장 (042-860-6252, jkmun@etri.re.kr) ETRI OOO연구소(단, 본부)명