전력 반도체 시장 규모가 2021년 10억달러(약 1조2000억원)를 넘을 것이라는 전망이 나왔다.
3일 시장조사업체 옴디아는 화합물 반도체 중 전력 부문의 매출 증가이 급성장할 것이라고 밝혔다. 친환경 자동차 분야에서 수요 급증이 예상되면서 2029년 50억달러를 돌파할 것으로 보인다. 화합물 반도체는 2개 이상의 화학 원소로 만든 것을 말한다. 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN) 반도체가 대표적이다. 실리콘보다 효율성이 높고 고온에서 안정적인 성능을 발휘한다.
SiC·GaN 전력 반도체 매출은 올해 8억5800만달러로 증가할 전망이다. 특히 전기차(EV) 인버터 구동용 모듈(SiC 모스펫)에서 3억3000만달러를 기록할 것으로 보인다. 2018년 SiC·GaN 전력 반도체의 매출은 5억5100만달러였다.
2029년까지 전체 SiC 전력 모듈에선 8500억달러 이상의 매출을 달성할 것으로 보인다. 반면 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)와 SiC 다이오드를 결합한 모듈의 성장세는 더딜 전망이다.
지난해 SiC 모스펫은 공급 업체 간 경쟁 증가로 평균가가 하락한 것으로 나타났다. 이는 SiC 모스펫 기술의 채택을 더 앞당길 전망이다. SiC 모스펫은 SiC 접합 전계 효과 트랜지스터(JFET)와 더불어 낮은 작동 전압에서도 사용 가능하다. 가격은 Si 초접합 모스펫과 경쟁할 수 있을 만큼 합리적이다.
다만 SiC JFET는 우수한 가격과 성능에도 SiC 모스펫보다 낮은 매출을 기록할 전망이다. 리차드 에덴 옴디아 전력 반도체 수석 연구원은 "시장에서 SiC 모스펫을 훨씬 선호한다"며 "SiC JFET는 틈새 시장에 남을 것"이라고 내다봤다.
GaN 전력 반도체에 대해선 SiC보다 저렴한 가격을 강점으로 꼽았다. 실리콘·사파이어 기판 등 SiC보다 저렴한 기판을 사용할 수 있기 때문이다.
공급량 확대도 GaN 반도체가 SiC보다 가격이 낮은 이유 중 하나다. 최근 GaN 반도체가 내장된 휴대폰·PC 전원 어댑터와 충전기가 양산되고 있다. 위탁생산(파운드리) 업체들도 GaN 반도체를 대량 생산하고 있다.
리차드 에덴 수석 연구원은 "GaN 전력 반도체는 SiC와 유사한 성능을 제공한다"며 "파워인테그레이션스·텍사스인스트루먼츠·네비타스세미컨덕터 등 관련 회사 매출이 빠른 속도로 증가할 것"이라고 덧붙였다.
