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GaN은 질화갈륨(Gallium Nitride) 의 약자로, 전력 전자 소자(특히 SMPS용 스위칭 소자)에 사용되는 와이드 밴드갭 반도체이다.

• 화학식: GaN
• 한글: 질화갈륨
• 영문: Gallium nitride
• 분류: 무기화합물
• 상온 상태: 황색 고체
• 분자량: 83.730 g/mol
• 밀도: 6100 kg/m³
• 녹는점: 1873 K (약 1600 °C / 2912 °F)
• 끓는점: (K / °C / °F) – 일반적으로 극도로 높은 온도에서 분해되기 때문에 명확한 끓는점 표기는 제한적
• CAS 등록번호: 25617-97-4

• 밴드갭이 넓고 항복 전압이 높아, 실리콘 소자 대비 높은 전압 구간에서도 안정적으로 동작한다.
• 스위칭 손실이 적고 스위칭 속도가 매우 빠르다.
• 같은 출력 조건에서도 인덕터·캐패시터를 더 작게 설계할 수 있어, SMPS 등을 소형·경량화할 수 있다.

• GaN 소자를 사용하면 앰프 동작 스위칭 주파수를 실리콘 소자보다 훨씬 높게 올릴 수 있어, 스위칭 노이즈가 가청 영역(대략 20 Hz ~ 20 kHz) 위로 올라가게 된다.
• 가청 주파수 영역 안쪽으로 로우패스 필터가 걸릴 필요가 없어지기 때문에, 필터의 컷오프 주파수를 가청 영역 전체를 포함하는 바깥쪽으로 설계할 수 있어 고역 전달과 위상 특성이 개선된다.
• 스위칭에 의한 고주파 노이즈가 가청 영역 바깥으로 밀려나고, 로우패스 필터가 이 주파수를 비교적 여유 있게 잘라낼 수 있기 때문에 청취감과 잡음 특성 측면에서 더 좋아지고, 필터 설계도 단순화된다.
• 이러한 방식은 Class‑D 앰프뿐 아니라 고효율 스위칭형 파워서플라이에서도 고주파 노이즈를 가청 영역 밖으로 밀어내고, 전원 안정성과 청음 특성을 동시에 개선하는 데 유리하게 작용한다.

• 높은 스위칭 주파수를 사용하면서도 효율을 유지할 수 있어, 필터 소자를 줄일 수 있다.
• 전력 밀도가 높아 데이터센터, 산업용 SMPS 등 고전력 밀도 응용에 유리하다.
• 전력 손실 감소로 발열이 줄어, 냉각 설계와 팬 사용을 단순화할 수 있다.
• GaN을 이용해 스위칭 주파수를 가청 영역(약 20 Hz ~ 20 kHz) 위로 높게 올리면, 그라운드 루프나 기타 경로에서 발생하는 고주파 노이즈도 가청 주파수 밴드 밖으로 밀려나기 때문에, 실제로 청취 가능한 잡음이나 변형이 줄어드는 효과가 있다.