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'트랜지스터'통합검색 결과 입니다. (14건)

잉크처럼 재료 뿌려 만드는 '만능 전자소자' 나왔다

필요에 따라 기능을 자유자재로 바꿀 수 있는 만능 전자소자가 개발됐다. 한국연구재단(이사장 홍원화)은 연세대학교 강주훈 교수 연구팀이 잉크처럼 뿌려 만드는 2차원 나노재료로 트랜지스터와 다이오드, 그리고 광센서 기능을 자유롭게 바꿀 수 있는 재구성형 소자 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 재구성형 소자는 구조가 복잡, 정교한 장비 등이 필요하다. 전극 설계도 복잡해 산업응용에 한계가 있었다. 연구팀은 용액공정 기반 2차원 나노 재료를 기판 전체에 균일하게 뿌리는 방법을 고안했다. 이 방법으로 하나의 게이트 전극만으로도 트랜지스터 또는 다이오드처럼 작동하도록 설계했다. 먼저 연구팀은 2차원 반도체인 이황화지르코늄(ZrS2)를 산화시켜 형성한 산화지르코늄(ZrO2-x) 절연층 위에 반도체 재료인 몰리브덴 다이설파이드(MoS2)를 수직으로 쌓은 이종접합 소자를 제작했다. 전기적 기능이 상이한 두 재료를 수직으로 적층한 간단한 소자 구조지만, 다양한 기능을 구현할 수 있다. 또, 산화지르코늄 절연층의 산소결함을 활용해 빛에 반응하는 속도 조절에도 성공, 빠른 감응 속도와 장기 기억 특성을 모두 갖춘 새로운 방식의 광센서를 구현했다. 강주훈 교수는 "고속 영상처리, 인지형 센서 등에 활용 가능한 재구성형 광소자 플랫폼으로 확장될 수 있는 기반이 마련될 수 있을 것"이라며 "기기 내부에 높은 밀도로 집적하는 인공지능 하드웨어 기술에 적용할 수 있을 것"으로 기대했다. 연구결과는 국제학술지 '네이처 일렉트로닉스'에 5월 6일 온라인으로 게재됐다.

2025.05.08 16:37박희범

인텔, 맞춤형 트랜지스터 '터보 셀' 기술 공개

인텔이 29일(현지시간) 오는 2027년부터 리스크 생산에 들어갈 1.4나노급 미세공정 '인텔 14A'(Intel 14A)에 도입될 새로운 트랜지스터 적층 구조 '터보 셀'(Turbo Cell)을 투입할 예정이다. 인텔 14A 공정은 2세대 반도체 후면 전력 전달 기술(BSPDN)인 '파워다이렉트'를 이용해 인텔 18A 대비 와트 당 성능을 최대 20% 향상시키고 같은 면적에 넣을 수 있는 트랜지스터 수를 최대 1.3배 높였다. 30일 미국 IT 매체 톰스하드웨어에 따르면, 인텔은 미국 캘리포니아 주 새너제이에서 진행한 '인텔 파운드리 다이렉트 커넥트 2025' 행사에서 전력 소모와 성능을 최소화할 수 있는 새로운 트랜지스터 구조인 '터보 셀'을 공개했다. 인텔 14A 공정은 반도체 설계시 ▲ 고주파수 작동에 최적화됐지만 전력 소모가 큰 '톨'(Tall), ▲ 와트 당 성능에 최적화된 '중간'(mid-size), ▲ 면적과 전력 소모를 줄인 '숏'(Short) 등 전자설계자동화(EDA) 소프트웨어에서 활용할 수 있는 셀 라이브러리를 3개 제공한다. 이 중 숏 라이브러리는 전력 소모 최적화와 트랜지스터 수 확보가 필요한 CPU와 GPU 설계에 주로 활용된다. 인텔은 숏 라이브러리에 터보 셀을 투입해 전력 소모와 성능 최적화를 구현할 예정이다. 터보셀 기술은 반도체 안에서 성능이 중요한 부분에는 고성능 트랜지스터를, 전력 소모를 줄여야 하는 트랜지스터에는 고효율 트랜지스터를 배치하는 맞춤형 설계가 가능하다. 이를 통해 CPU와 GPU의 작동 성능은 높이면서 전력 소모와 발열은 최소화한 설게를 구현할 수 있다. 반도체 성능 평가에 흔히 쓰이는 지표인 전력·성능·면적(PPA)의 균형을 찾아 같은 트랜지스터 수에서 더 우수한 제품을 만들 수 있다. 인텔은 인텔 14A 공정의 파생 공정인 '인텔 14A-E'에 터보 셀을 적용할 예정이다. 공정 뒤에 붙은 알파벳 'E'는 '기능 확장'을 의미한다. 인텔은 인텔 14A 공정의 PPA를 향상시키기 위해 고개구율(High-NA) 극자외선(EUV) 공정 활용도 검토하고 있다. 지난 29일 '인텔 파운드리 다이렉트 커넥트 2025' 기조연설에서 나가 찬드라세카란 인텔 COO는 "인텔 14A 공정에 기존 EUV나 고개구율 EUV 기술 중 어느 쪽이나 활용할 수 있으며 적절한 시점에 활용을 검토 중"이라고 말했다.

2025.05.01 15:32권봉석

장태수 SK하이닉스 부사장, '1c D램' 개발 공로 대통령 표창

SK하이닉스는 장태수 부사장이 지난 19일 서울 중구 대한상공회의소에서 열린 '제52회 상공의 날' 기념 행사에서 대통령 표창을 받았다고 20일 밝혔다. 상공의 날은 산업 및 경제 발전을 이끈 상공업자의 노고를 기리고, 기업 경쟁력을 높이기 위해 제정된 기념일로, 매년 상공업 발전에 기여한 기업인·근로자·단체 등을 대상으로 시상식이 열린다. 이날 장 부사장은 세계 최초로 최단 기간 내 10나노(nm)급 6세대(1c) 미세공정 기술이 적용된 16Gb(기가비트) DDR5 D램을 개발해 국내 반도체 산업 경쟁력을 높인 공로로 대통령 표창을 수상했다. 장 부사장은 20년간 메모리 선행 기술 및 소자 연구에 매진한 전문가로, 44나노부터 10나노까지 10세대에 걸쳐 핵심 기술 개발에 참여했다. 특히 그는 기존 소자의 미세화 한계를 극복하기 위해 말 안장(Saddle) 모양의 FinFET인 Saddle-Fin 구조를 개발, D램 셀(Cell) 트랜지스터에 성공적으로 적용해 44나노 D램을 세계 최초로 양산하는 데 기여했다. 훗날 이 기술은 모든 D램 제조사로 확산되며 업계 표준으로 자리 잡았다. '1c D램 개발 TF'에서 소자 총괄 리더로 참여한 이후 장 부사장은 세계 최초로 최단 기간 내 1c DDR5 D램을 개발하는 성과를 냈다. 1c 공정 기술은 메모리 성능을 높이고 전력 소비를 줄이는 첨단 선행 기술로 HPC(고성능 컴퓨팅) 및 AI 성장의 필수 기술로 여겨진다. 수상 소감을 묻는 최수현 앰버서더의 질문에 장 부사장은 "모두가 함께 이룬 성과"라며 구성원들에게 공을 돌렸다. 그는 “선배님들이 다져놓은 튼튼한 뼈대 위에 구성원이 힘을 합쳐 이룬 성과입니다. 제가 모두를 대신해서 상을 받았다고 생각한다"며 "이번 수상을 위해 물심양면 지원해 주신 선후배 구성원과 가족들에게 감사 인사를 전한다"고 말했다. 이번 성과가 의미 있는 이유를 방승현 앰버서더가 묻자 장 부사장은 “세계 최초, 최단 기간 내 개발을 통해 SK하이닉스가 가장 먼저 기술 주도권을 확보했기 때문”이라고 설명했다. 그는 “메모리의 최소 회로 선폭을 먼저 개발했다는 것은 초고속·저전력 제품을 선제적으로 고객들에게 공급하고, 프리미엄 시장에 빠르게 진입해 초기 수요를 선점한다는 점에서 의미가 있다"며 "이번 1c DDR5 D램 개발로 SK하이닉스는 기술 리더십을 더욱 공고히 할 것”이라고 강조했다. 아울러 장 부사장은 이번에 개발한 기술이 HBM 성능을 높이는 데에도 기여할 것으로 내다봤다. D램 셀 크기를 줄이면, 동일 규격의 실리콘 안에 더 많은 D램 셀을 배치할 수 있다. 이를 통해 규격이 정해진 HBM의 칩 크기 및 높이를 유지하면서 용량을 높일 수 있게 된다. 또한 셀 크기가 작아져 여유 공간이 생기므로 HBM 내부에 다양한 설계를 시도해 여러 기능을 추가할 수도 있다. 아울러 장 부사장은 미세공정 혁신에 더욱 속도를 내겠다는 포부도 밝혔다. 그는 “데이터 저장을 담당하는 캐패시터의 면적을 확보하기 위해 고유전율 소재 및 새로운 구조의 캐패시터 개발에 주력하고 있다"며 "또한 데이터 입출력을 담당하는 셀 트랜지스터의 누설 전류를 최소화하고자 구조 혁신에도 힘쓰는 중"이라고 설명했다.

2025.03.20 15:29장경윤

로옴, 방사 강도 뛰어난 소형·면실장 근적외선 LED 개발

로옴은 면실장 타입의 근적외선(NIR) LED로 소형 탑 뷰 타입 제품 라인업을 새롭게 구비했다고 13일 밝혔다. 신제품은 3개의 패키지 구성으로 6기종을 전개한다. 초소형(1.0×0.6mm) 및 초박형 (0.2mm) PICOLED(피코레드) 시리즈로 'SML-P14RW'와 'SML-P14R3W'의 2기종, 업계 표준 사이즈(1.6×0.8mm)로 좁은 지향각 특성을 지닌 원형 렌즈 타입 'CSL0902RT'와 'CSL0902R3T', 넓은 범위에 빛을 방사하는 플랫 렌즈 타입 'CSL1002RT'와 'CSL1002R3T'의 4기종을 구비했다. 패키지에 따라 850nm(SML-P14RW는 860nm)와 940nm의 파장을 구비해 용도에 따라 선택 가능하다. 850nm는 포토 트랜지스터 및 카메라 수광 소자와의 밸런스가 우수해, VR·AR의 시선 추적이나 물체 검출 등 고감도가 요구되는 용도에 최적이다. 반면에 940nm는 태양광의 영향을 잘 받지 않아, 발광 시에 적색으로 보이지 않기 때문에 인체 감지 센서 등에 적합하다. 또한 펄스 옥시미터와 같은 생체 센싱 용도에서는 혈류 및 산소 포화도 (SpO2)의 계측에도 이용된다. 광원에는 자사 제조에서 축적해온 독자적인 기술을 활용하여 발광층 구조를 최적화한 NIR 소자를 탑재했다. 이러한 기술을 통해 소형 패키지로는 실현이 어려웠던 업계 최고 수준의 방사 강도를 실현했다. 예를 들어 'SML-P14RW'와 동일한 1006 사이즈의 일반품을 비교하면, 동일한 전류치로 약 1.4배의 방사 강도를 달성했다. 또한 동일한 방사 강도일 경우 약 30%의 소비전력 삭감이 가능하다. 이에 따라 센싱 정밀도의 향상 및 세트 전체의 저전력화를 실현할 수 있다. 신제품은 월 100만개의 생산 체제로 양산을 개시했다. 인터넷 판매도 개시해 온라인 부품 유통 사이트에서 구입 가능하다. 로옴은 "앞으로도 로옴은 차세대 센싱 기술을 서포트하는 혁신적인 광원 솔루션을 제공해 VR·AR 시장 및 산업기기 시장에서의 새로운 가치를 창조함과 동시에 지속 가능한 사회의 실현을 위해 노력해 나갈 것"이라고 말했다.

2025.03.13 15:44장경윤

KAIST, 차세대 반도체 소자 개발…성능 획기적 개선

실리콘 반도체 대비 성능을 획기적으로 개선한 차세대 반도체 소자가 개발됐다. KAIST는 전기및전자공학부 이가영 교수 연구팀이 나노 반도체 인듐 셀레나이드(InSe) 기반의 혁신적인 양극성 다기능 트랜지스터를 개발했다고 30일 밝혔다. 인듐 셀레나이드는 실리콘 반도체보다 전자 이동도가 뛰어나고 포화 속도가 두 배 이상 빠른 장점을 갖는다. 그러나 주로 N형 반도체로만 사용됐다. P형 반도체 및 상보적 회로 구현에 필요한 양(Positive)) 전하를 띄는 정공을 유도하기 어렵기 때문이다. 연구팀은 이를 N형과 P형 트랜지스터에 모두 적용하기 위해 소자 구조를 새로 설계했다. 인듐 셀레나이드 하부에 전극을 배치하고 금속-반도체 접합 특성을 개선, 전자와 정공이 선택적으로 흐를 수 있는 양극성 특성을 구현했다. 이같은 설계 결과 N형 및 P형 전류 꺼짐/켜짐 비가 모두 10의 9승(10억) 이상에 달하는 성능을 기록했다. 실리콘 반도체 소자는 일반적으로 10의8승 이하 꺼짐/켜짐 비의 단극성을 띤다. N형과 P형 구동이 동시에 가능한 양극성 2차원 반도체의 경우도 N형과 P형 꺼짐/켜짐 비가 동시에 10의 8승 이상인 경우는 없었다. 이가영 교수는 “다기능 소자들은 일반적으로 복잡한 공정 과정과 구조를 요구해 제작과 집적에 어려움이 있다"며 "이번 연구에서는 간단한 부분 게이트 구조를 도입해 하나의 소자에서 다양한 기능을 구현할 수 있는 다기능 소자를 제작하는 데 성공했다”고 말했다. 이 교수는 “이 기술은 공정 효율성을 높이고 회로 설계 유연성 향상에 기여할 것"이라며 "인듐 셀레나이드를 기반으로 한 P형 응용 가능성을 새롭게 밝혀, 궁극적으로는 상보적 다기능 시스템으로서의 활용 가능성을 열었다"고 덧붙였다. 이 연구에는 KAIST 전기및전자공학부 김민수 석박통합과정, 염동주 석사과정, 석용욱 박사과정 연구생이 공동 제1 저자로 참여했다. 한국기초과학지원연구원 국가연구시설장비진흥센터, 한국연구재단 우수연구사업, KAIST 도약연구(UP) 사업, 그리고 삼성전자 지원을 받았다. 연구결과는 나노 물리 분야 국제 학술지 '나노 레터스(Nano Letters)'에 표지 논문으로 게재됐다.

2024.12.30 21:04박희범

인피니언, GaN 전력 디스크리트 신제품 출시

인피니언테크놀로지스가 새로운 고전압 디스크리트 제품군인 'CoolGaN' 트랜지스터 650V G5를 출시했다고 10일 밝혔다. 이 새로운 제품군은 USB-C 어댑터 및 충전기, 조명, TV, 데이터 센터, 통신용 정류기 등 컨슈머 및 산업용 SMPS(switched-mode power supply) 뿐만 아니라 신재생 에너지 및 가전제품의 모터 드라이브에도 적합하다. 최신 CoolGaN 세대는 CoolGaN 트랜지스터 600V G1의 드롭인 교체용으로 설계돼 기존 플랫폼을 빠르게 재설계할 수 있도록 지원한다. 또한 향상된 FoM(figures of merit)을 제공해 주요 애플리케이션에서 경쟁력 있는 스위칭 성능을 보장한다. 주요 경쟁 제품 및 인피니언의 이전 제품군에 비해 CoolGaN 트랜지스터 650V G5는 출력 커패시턴스에 저장된 에너지(Eoss)가 최대 50퍼센트 낮다. 드레인-소스 전하(Qoss)는 최대 60퍼센트 향상됐으며, 게이트 전하(Qg)는 최대 60퍼센트 더 낮다. 이러한 기능이 결합돼 하드 스위칭 및 소프트 스위칭 애플리케이션 모두에서 탁월한 효율을 제공한다. 기존 실리콘 기술에 비해 전력 손실이 특정 사용 사례에 따라 20~60 %까지 크게 감소한다. 여러 이점으로 디바이스는 전력 손실을 최소화하면서 고주파수에서 동작할 수 있어 전력 밀도가 우수하다. CoolGaN 트랜지스터 650V G5를 사용하면 SMPS 애플리케이션을 더 작고 가볍게 만들거나 주어진 폼팩터에서 출력 전력 범위를 늘릴 수 있다. 새로운 고전압 트랜지스터 제품군은 다양한 RDS(on) 패키지 조합을 제공한다. 10개의 RDS(on) 클래스가 ThinPAK 5x6, DFN 8x8, TOLL 및 TOLT와 같은 다양한 SMD 패키지로 제공된다. 모든 제품은 오스트리아 빌라흐와 말레이시아 쿨림의 고성능 8인치 생산 라인에서 제조되며, 향후 CoolGaN은 12인치 생산으로 전환될 예정이다. 인피니언은 "이를 통해 인피니언은 2029년까지 20억 달러에 달할 것으로 전망되는 GaN 전력 시장에서 CoolGaN 용량을 더욱 확장하고 강력한 공급망을 확보할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

2024.12.10 09:21장경윤

건국대 연구팀, 대면적 반도체 박막 형성 공정 조건 제시

건국대학교는 이위형 교수팀(화학공학부, 교신저자), 이훈경 교수팀(물리학과, 교신저자), 노스웨스턴대 이정훈 박사(재료공학과, 제1저자)가 저분자 유기반도체와 폴리머 블렌드 시스템에서 분자 구조에 따른 최적의 용액공정 조건이 존재함을 규명했다고 밝혔다. 이번 논문은 지난달 30일 나노분야 대표 권위지인 Small(IF = 13.0)에 게재됐다. 이번 연구는 저분자 유기반도체와 폴리머 블렌드 시스템에서 각 유기반도체 분자구조에 따라 최적의 공정 조건이 다르게 나타남을 규명했다. 연구팀은 스핀 코팅 시간과 같은 공정 변수를 체계적으로 분석했다. 연구팀은 유기반도체가 최적의 스핀 코팅 시간을 통해 가장 높은 결정화도를 달성하고, 전기적 성능을 극대화할 수 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 유기반도체 분자 구조가 용액의 농도·점도·결정화도 등 다양한 요소에 어떤 영향을 미치는지 심도 있게 분석했다. 특히, 유기반도체가 코팅 후 남아있는 용매와 상호작용하는 방식이 결정화 과정에 결정적인 역할을 한다는 점을 규명했다. 고성능 유기반도체 필름을 제작하기 위한 최적 공정 조건을 제시하는 데 중요한 단서를 제공했다. 건국대 이훈경 교수팀은 밀도 범함수 이론(DFT) 계산을 통해 분자 간 상호작용을 분석해 유기반도체 필름의 전기적 성능과 분자 구조 사이 상관관계를 밝혀냈다. 이 연구 결과는 유기 전자소자 상용화 가능성을 높이는 데 기여할 전망이다. 이번 연구는 고성능 유기박막트랜지스터 제작을 위한 대면적 반도체 박막 형성 전략을 제시함으로써, 유연한 차세대 전자소자 개발을 앞당기는 중요한 성과로 평가받고 있다. 연구의 교신저자인 건국대 이위형 교수는 “이번 연구가 유기반도체 공정 기술에 대한 이해를 한층 높였으며, 향후 유연 전자 기기의 상용화에 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다. 한편, 제1저자인 이정훈 박사는 건국대학교 유기나노시스템공학과에서 학부와 석사를 마치고, 서울대학교 재료공학부에서 박사 학위를 받은 후 현재 노스웨스턴대학에서 박사후 연구원으로 활동 중이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 산업통상자원부 지원을 받아 수행됐다. 논문명은 'Crystal Engineering Under Residual Solvent Evaporation: A Journey Into Crystallization Chronicle of Soluble Acenes'이다.

2024.10.16 16:23주문정

삼성전자 "1b·4F스퀘어 D램 사업 순항…메모리 초격차 유지할 것"

"삼성전자가 발표한 차세대 D램 로드맵은 모두 차질없이 개발되고 있습니다. 1b D램은 잘 양산되고 있고, 4F스퀘어도 개발이 순조롭습니다. 메모리 분야에서 초격차를 유지할 것입니다." 유창식 삼성전자 부사장(D램 선행개발팀장)은 16일 부산 윈덤그랜드호텔에서 열린 '2024년도 반도체공학회 하계학술대회'에서 기자들과 만나 이같이 밝혔다. 이날 '더 나은 삶을 위한 D램'을 주제로 발표를 진행한 유 부사장은 "첨단 D램에게 요구되는 능력은 크게 고용량, 고대역폭, 저전력 특성 세 가지로 나눌 수 있다"며 "특히 마이크로소프트, 구글 등이 최근 D램 제조업체에 매우 낮은 수준의 전력소모를 요구할 만큼 전력효율성이 중요하다"고 설명했다. D램의 전력효율성을 높이기 위해서는 D램 내부의 셀을 더 촘촘히 만들어야 한다. 셀은 데이터를 저장하기 위한 최소 단위로, 각각 하나의 트랜지스터와 커패시터로 구성된다. 다만 최근 들어 셀을 작게 만드는 시도가 기술적 한계에 다다르고 있다. D램에 적용되는 공정이 10나노미터(nm)까지 다다르면서, 구성 요소 간 거리가 너무 가까워 간섭 문제 등이 발생하고 있기 때문이다. 이를 해결하기 위한 유력한 대안은 4F스퀘어다. 4F스퀘어 D램은 메모리 셀(데이터를 저장하는 최소 단위)의 구조를 기존 수평이 아닌 수직으로 배치하는 차세대 D램이다. 스퀘어란, 셀 내 트랜지스터에 전압을 인가하는 구성 요소가 얼마나 큰 면적을 갖고 있는지 나타내는 척도다. 현재 상용화된 D램은 6F스퀘어 구조다. 셀 면적이 줄어들수록 D램의 집적도 및 성능이 높아지기 때문에, 주요 메모리 업체들은 4F스퀘어로 나아가기 위한 기술개발에 전념해 왔다. 삼상전자의 경우 내년 4F스퀘어 D램의 초기 샘플을 개발할 것으로 기대를 모으고 있다. 이외에도 삼성전자는 1b(5세대 10나노급 D램) D램의 양산 본격화, 업계 최고 동작속도의 LPDDR5X 검증 등 첨단 D램 솔루션 개발에 주력하고 있다. 특히 삼성전자는 올 1분기 1b D램에 대한 내부 품질 테스트를 마무리하고, 현재 본격적인 양산을 준비하고 있는 것으로 알려졌다. 이를 위해 올 연말까지 1b D램의 생산능력을 월 10만장 수준까지 확충할 계획이다. 유 부사장은 "1b D램은 차질없이 양산하고 있고, 4F스퀘어 D램도 문제없이 개발이 순항 중"이라며 "지금까지 삼성전자가 발표한 메모리 로드맵에서 일정이 밀린 부분은 전혀 없다. 초격차를 계속 유지할 것"이라고 밝혔다.

2024.07.16 15:41장경윤

목성 '유로파' 탐사선 쏠 NASA, "극한 방사선과 전쟁 중"

오는 10월 10일 발사 예정인 목성 탐사선 '유로파 클리퍼'에 '방사선 비상'이 걸렸다. 일부 부품이 방사선를 견디지 못해 손상될 수 있다는 우려가 나왔기 때문이다. 유로파 클리퍼는 50억 달러(한화 6.9조 원)의 예산이 투입됐다. 6년간 우주를 여행하며 오는 2030년 목성 위성 유로파에 도달해 관측을 시작할 계획이다. 과학기술계 외신 사이테크데일리의 13일 보도(현지시간)에 따르면 캘리포니아 남부에 위치한 NASA의 제트 추진 연구소(JPL)의 미션 팀이 현재 탐사선 일부 트랜지스터의 방사선 영향 정도에 대한 시험 데이터를 평가 중이라고 보도했다. 유로파 클리퍼는 100~300krad(방사선 흡수량 단위)에 견디도록 설계되어 있지만, 일부 트랜지스터가 이 영향을 견디지 못할 수 있다고 JPL이 판단했다. 이 트랜지스터 문제는 지난 5월 처음 부각됐다. 설계보다 낮은 방사선 용량에서 고장 나는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 "현재까지 얻어진 시험 데이터에 따르면 일부 트랜지스터가 목성과 그 위성 유로파 근처의 고방사선 환경에서 제 기능을 발휘하지 못할 가능성이 높다"며 "예비 분석은 이달 말 완료 예정"이라고 언급했다. 트랜지스터의 방사선 문제는 현재 메릴랜드 주 로렐에 위치한 존스 홉킨스 응용 물리 연구소(APL)와 메릴랜드 주 그린벨트에 위치한 NASA 고다드 우주 비행 센터에서도 진행 중이다. APL은 JPL 및 NASA 고다드와 공동으로 유로파 클리퍼 본체를 설계했다. 목성은 자기장이 지구 대비 2만 배나 강하다. 유로파를 비롯한 주위 위성에 강력한 방사선을 방출한다. 유로파는 목성의 95개 위성 가운데 생명체가 존재할 가능성이 가장 큰 위성이다. 달보다 작지만, 물의 양은 지구 바다의 2배에 이를 것으로 과학기술계는 예상한다. 유로파 클리퍼는 향후 30개월 간 유로파를 45회 근접비행하며 얼음지각 분석과 방사능 환경 등을 조사할 계획이다.

2024.07.13 23:55박희범

인피니언, CoolGaN 700V 전력 트랜지스터 제품군 출시

인피니언테크놀로지스는 새로운 CoolGaN 트랜지스터 700V G4 제품군을 출시한다고 밝혔다. 이 제품군은 최대 700V의 전압 범위를 가지고 있어 전력 변환에 매우 효율적이다. 시중에 출시된 GaN 제품 대비 입력 및 출력 FoM(figures-of-merit)이 20% 우수한 성능을 제공해 전력 손실을 줄였다. 전기적 특성과 패키징의 조합으로 컨슈머 충전기, 노트북 어댑터, 데이터센터 전원장치, 신재생 에너지 인버터, 배터리 스토리지 등 다양한 애플리케이션 시장을 겨냥한 제품이다. 이 제품 시리즈는 정격 전압이 700V이고 온-저항 범위가 20mΩ ~ 315mΩ인 13개의 디바이스로 구성됐다. 디바이스 사양이 세분화되고 PDFN, TOLL 및 TOLT를 포함한 다양한 산업 표준 패키지 옵션이 제공되므로 애플리케이션 요구 사항에 따라 RDS 저항과 패키지를 선택할 수 있다. 또 빠른 턴온 및 턴오프 속도와 스위칭 손실 최소화가 특징이다. 온 저항 범위는 20W~25,000W의 전력 시스템을 지원한다. 850V의 트랜지언트 전압을 가진 700V E-모드는 사용자 환경에서 발생하는 전압 피크와 같은 이상 현상에 대한 견고성을 높여 전체 시스템의 신뢰성을 높인다. 인피니언은 TOLL, PDFN 5x6 및 8x8 패키지의 CoolGaN 트랜지스터 700V G4 제품은 공급을 시작했다. 올해 말 더 다양한 RDS(on) 및 TOLT 패키지를 출시할 예정이다.

2024.07.01 11:03이나리

차세대 2나노 첨단공정 개발에 'W2W' 웨이퍼 본딩 기술 뜬다

최첨단 패키징 기술인 W2W 하이브리드 본딩이 미래 반도체 시장의 핵심 요소로 떠오를 전망이다. 특히 2나노미터(nm) 이하에서 상용화될 BSPDN, CFET 등이 유력한 적용처로 떠오르고 있다. 한국EV그룹(EVG)는 13일 코트야드 메리어트 서울 판교에서 'EVG 테크놀로지 데이'를 열고 최첨단 본딩 기술의 시장 전망에 대해 밝혔다. 오스트리아에 본사를 둔 EVG는 반도체 및 디스플레이 후공정용 장비를 전문으로 개발하는 업체다. 웨이퍼 본딩장비 및 나노임프린트(NIL), 얼라이너, 코터, 적외선(IR) 계측 시스템 등을 개발해 왔다. 특히 EVG는 W2W 등 첨단 하이브리드 본딩 시장에 주력하고 있다. 하이브리드 본딩은 두 반도체 칩을 구리 배선은 구리 배선끼리, 절연 물질은 절연 물질끼리 각각 접합하는 기술이다. 기존 칩 연결에 쓰이던 솔더볼·범프 등을 쓰지 않아 패키지 두께를 줄이고, 전기적 특성 및 방열 특성을 높일 수 있다. 하이브리드 본딩은 패키징을 웨이퍼, 혹은 개별 다이(Die)에서 수행하는지에 따라 W2W(웨이퍼-투-웨이퍼), D2D(다이-투-다이), D2W(다이-투-웨이퍼) 등으로 나뉜다. 이 중 W2W는 웨이퍼끼리의 연결로 생산성이 높다는 장점이 있다. EVG가 전망하는 W2W 하이브리드의 유망한 적용처는 BSPDN(Back Side Power Delivery Network), CFET(Complementary FET) 등 첨단 반도체 공정이다. BSPDN은 웨이퍼 전면에 모두 배치되던 신호처리와 전력 영역을 분리해, 웨이퍼 후면에 전력 영역을 배치하는 기술이다. 삼성전자가 내년 양산 예정인 2나노 공정에 BSPDN을 첫 적용하기로 하는 등 주요 반도체 기업들로부터 많은 주목을 받고 있다. CFET은 가장 최근 상용화된 트랜지스터 구조인 GAA(게이트-올-어라운드)를 또 한번 뛰어넘는 기술이다. 향후 1나노급 공정에서 적용될 것으로 점쳐진다. 기존 트랜지스터 내부에는 +극을 인가하면 전류를 발생시키는 p형 반도체(pMOS)와 -극을 인가하면 전류를 발생시키는 n형 반도체(nMOS)가 수평적으로 집적돼 있다. 반면 CFET은 이 nMOS와 pMOS를 수직으로 적층한다. GAA 트랜지스터가 위로 겹겹이 적층되는 셈이다. 토스튼 마티아스 EVG 아시아태평양 세일즈 총괄은 "BSPDN 혹은 새로운 트랜지스터 구조를 구현하려면 첨단 웨이퍼 본딩 공정이 단일, 혹은 복수로 적용돼야 한다"며 "EVG는 이러한 솔루션을 위한 본딩 장비를 적용처별로 보유하고 있다"고 설명했다.

2024.06.13 15:16장경윤

삼성전자, 차세대 '3D D램' 개발 열공…셀 16단 적층 시도

삼성전자가 차세대 D램으로 주목받는 VCT(수직 채널 트랜지스터) D램과 3D D램 개발에 열을 올리고 있다. VCT D램은 내년 초기 제품 개발을 완료할 예정이며, 3D D램은 셀을 16단까지 적층하는 방안을 추진 중인 것으로 알려졌다. 이시우 삼성전자 부사장은 지난 14일 서울 광진구 그랜드 워커힐 호텔에서 열린 '국제 메모리 워크숍(IMW) 2024' 행사에서 회사의 차세대 D램 기술력에 대해 발표했다. 이날 '메모리 산업을 위한 첨단 채널 물질' 토론에 참석한 이 부사장은 "하이퍼스케일러 AI와 온디멘드 AI 등 산업 발전은 많은 메모리 처리능력을 요구한다"며 "반면 기존 D램의 미세 공정 기술이 한계에 다다르면서, 셀(데이터가 저장되는 단위) 구조에 새로운 혁신이 일어날 것으로 예상된다"고 밝혔다. 새로운 셀 구조의 D램은 크게 '4F스퀘어(4F²) VCT D램'과 '3D D램'으로 구분할 수 있다. D램의 셀은 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터로 구성된다. 트랜지스터는 전기 스위칭과 전압 증폭을 위한 소자다. 전류가 흐르는 방향에 따라 소스·게이트·드레인 순으로 구성된다. 드레인 위에 위치한 커패시터는 전하를 일시적으로 저장하는 소자를 뜻한다. 이 셀을 동작시키기 위해서는 게이트 단자로 전압이 인가되는 워드라인(WL)과, 드레인 단자로 인가되는 비트라인(BL)이 바둑판 형식으로 배열된다. 초창기 D램의 셀 구조는 비트라인 4칸, 워드라인 2칸으로 구성된 8F스퀘어였다. 그러다 80나노급 D램부터는 6F스퀘어(비트라인 3칸, 워드라인 2칸)가 적용됐다. 셀 면적이 줄어들수록 D램의 집적도 및 성능을 끌어올릴 수 있다. 4F스퀘어로 나아가기 위해서는 셀 구조가 크게 변화해야 한다. 기존 D램은 트랜지스터를 수평으로 배치했으나, 4F스퀘어 구현을 위해서는 이를 수직으로 배치하는 VCT구조가 필요하다. 이 부사장은 "많은 기업들이 4F스퀘어 VCT D램으로의 전환을 위해 노력하고 있다"며 "다만 이를 위해서는 산화물 채널 물질, 강유전체 등 새로운 소재 개발이 선행돼야 한다"고 설명했다. 이와 관련해, 삼성전자는 내년 4F스퀘어 VCT D램에 대한 초기 샘플을 개발할 예정인 것으로 알려졌다. 나아가 삼성전자는 2030년 상용화를 목표로 3D D램도 개발 중이다. 3D D램은 비트라인, 혹은 워드라인을 수직으로 세워 셀을 수직으로 적층하는 기술이다. 해당 D램에도 새로운 소재는 물론, 웨이퍼와 웨이퍼를 직접 붙이는 웨이퍼본딩(W2W) 기술이 도입돼야 한다. 현재 3D D램을 개발하는 주요 메모리 기업들은 셀을 16단까지 적층해 상용화 가능성을 검토 중인 것으로 전해진다. 미국 마이크론의 경우 8단 적층을 시도 중인 것으로 관측된다.

2024.05.20 15:26장경윤

ST, Si·GaN 컨버터 효율성 높이는 동기식 정류기 컨트롤러 출시

ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)는 실리콘 또는 GaN 트랜지스터로 구현되는 컨버터의 설계를 간소화하고 효율성을 향상시키는 'SRK1004' 동기식 정류기 컨트롤러를 출시했다고 4일 밝혔다. 감지 입력에서 최대 190V까지 견딜 수 있는 SRK1004는 하이사이드 또는 로우사이드 구성으로 연결이 가능하다. 사용자는 4종의 제품 중 5.5V 또는 9V 게이트 구동 전압 디바이스를 선택만 해도 로직 레벨 MOSFET이나 표준 MOSFET, GaN 트랜지스터를 사용해 설계를 최적화하면서 복잡한 계산을 피할 수 있다. 또한 SRK1004는 비상보형 능동 클램프와 공진형 및 유사공진형(QR: Quasi-Resonant) 플라이백 토폴로지에 적합하기 때문에, 차세대 턴오프 알고리즘을 도입해 동작을 간소화하고 에너지를 절감해준다. 컨트롤러의 이러한 기능을 통해 컨버터는 컴팩트한 크기로도 높은 정격 출력 파워를 제공할 수 있다. 최대 500kHz에 이르는 동작 주파수로 소형 마그네틱 부품을 이용할 수 있을 뿐만 아니라, GaN 트랜지스터 사용 시 와이드 밴드갭 기술의 이점을 극대화할 수 있다. 이 컨트롤러는 ST의 SOI(Silicon-on-Insulator) 공정 기술이 적용돼 초소형 2mm x 2mm DFN-6L 패키지로 강력한 성능을 보장한다. SRK1004는 4~36V에 이르는 공급 전압 범위에서 동작하므로 다양한 표준 산업용 버스 전압에서 전력을 공급받을 수 있다. 또한 입력 전압 범위가 넓어 유연하게 스텝-다운비를 조정하면서 최적의 효율을 달성한다. 이외에도 이 컨트롤러는 빠르게 동작하는 단락 감지 기능이 내장돼 견고하고 안정적인 장비를 구현하도록 지원한다. 출시된 4종의 제품 중 SRK1004A 및 SRK1004B는 5.5V 게이트 구동 전압으로 구성돼 있으며, 로직 레벨 MOSFET이나 GaN 트랜지스터와 함께 사용할 수 있다. 9V 게이트 구동 전압을 지원하는 SRK1004C 및 SRK1004D는 표준 게이트 구동 신호용으로 설계된 MOSFET에 적합하다. SRK1004x 동기식 정류기 컨트롤러 제품은 모두 현재 생산 중이다. 평가 보드인 EVLSRK1004A, EVLSRK1004B, EVLSRK1004C, EVLSRK1004D는 50달러의 예산가격으로 이용할 수 있다.

2024.03.04 11:19장경윤

ST, 신규 200W·500W 'MasterGaN' 제품 출시

ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)는 차세대 통합 GaN(질화갈륨) 브리지 디바이스인 'MasterGaN1L' 및 'MasterGaN4L'을 출시한다고 15일 밝혔다. ST의 'MasterGaN' 제품군은 650V GaN HEMT(High Electron-Mobility Transistor)와 최적화된 게이트 드라이버, 시스템 보호 기능을 비롯해 시동 시 디바이스에 전원 공급을 지원하는 통합 부트스트랩 다이오드를 모두 내장하고 있다. 이러한 기능 통합으로 설계자는 GaN 트랜지스터의 복잡한 게이트 드라이브 요건을 손쉽게 해결한다. 또한 소형의 전력 패키지에 하우징된 이 디바이스로 신뢰성 향상 및 부품원가(BOM) 절감은 물론, 회로 레이아웃을 간소화할 수 있다. 최신 디바이스는 하프 브리지 구성으로 연결된 두 개의 GaN HEMT가 포함돼 있다. 이러한 배열은 능동 클램프 플라이백, 능동 클램프 포워드, 공진 컨버터 토폴로지 기반의 스위치 모드 전원공급장치, 어댑터 및 충전기를 구현하는 데 적합하다. MasterGaN1L 및 MasterGaN4L은 각각 MasterGaN1 및 MasterGaN4 디바이스와 핀 호환된다. 이전 디바이스에 비해 새롭게 최적화된 턴온 지연을 갖춰 특히 공진 토폴로지의 경우 낮은 부하에서도 더 높은 주파수와 효율성으로 동작이 가능하다. 또한 히스테리시스 및 풀 다운을 통해 3.3V~15V에 이르는 입력 신호 전압을 지원하므로 마이크로컨트롤러, DSP, 홀 효과 센서와 같은 제어 디바이스와 손쉽게 직접 연결한다. 설계자는 전용 셧다운 핀으로 시스템 전력소모를 줄이고, 인터로킹(Interlocking) 회로와 타이밍을 정확하게 매칭하는 두 개의 GaN HEMT를 통해 교차 전도 상황을 방지할 수 있다. MasterGaN1L HEMT는 150mΩ RDS(on) 및 10A의 정격 전류를 제공하며, 최대 500W의 애플리케이션에 이용할 수 있다. 무부하 전력에서 불과 20mW만 소모하고 높은 변환 효율을 지원하기 때문에 설계자는 산업 분야에 필요한 대기 전력 및 평균 효율의 엄격한 요건을 충족할 수 있다. MasterGaN4L HEMT는 225mΩ RDS(on) 및 6.5A의 정격 전류로 최대 200W의 애플리케이션을 지원한다. 각 디바이스의 기능을 평가하게 해주는 EVLMG1LPBRDR1 및 EVLMG4LPWRBR1 데모 보드도 제공된다. 이 보드에는 LLC 애플리케이션에서 동작하도록 정교하게 조정된 GaN 기반 하프 브리지 전력 모듈이 있다. 완벽하게 PCB를 설계하지 않아도 MasterGaN1L 및 MasterGaN4L 디바이스를 활용하면 새로운 토폴로지를 신속하게 구현한다.

2024.01.15 12:58장경윤

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