실리콘 카바이드로 만든 반도체는 작고 강력하며 매우 효율적입니다. 배터리와 센서의 전력 전자 장치를 한 단계 더 발전시켜 전기 자동차 분야의 혁신에 크게 기여하고 산업의 디지털화를 지원할 수 있습니다.  
   
 

탄화규소(SiC)로 만든 반도체는 일부 중요한 응용 분야에서 기존 반도체보다 전기를 더 효율적으로 처리합니다. 따라서 이 신기술은 전기 자동차 제조업체에 특히 큰 관심을 받고 있습니다. SiC 반도체를 사용하면 배터리 제어가 향상되어 에너지를 절약하고 전기 자동차의 수명을 크게 연장할 수 있습니다. SiC 기반 반도체는 또한 더 빠른 충전을 가능하게 합니다. 오늘날 모든 전기 자동차에는 이미 많은 반도체가 탑재되어 있습니다. 앞으로는 스위칭 속도, 발열, 소형화 등의 장점 덕분에 SiC 변환 소자가 특히 주목받을 것입니다. 이동통신 사업자, 스마트폰 제조업체, 자동화 산업 등 다른 기업들도 이러한 마이크로칩에 큰 기대를 걸고 있습니다.
 

SiC 반도체의 장점 및 응용 분야    
   

10 시간

기존 실리콘 반도체와 비교했을 때, SiC 전력 전자 반도체는 훨씬 작은 크기로 제작할 수 있습니다. 이는 SiC 반도체가 더 넓은 대역폭을 가지고 있어 열 손실을 줄이면서 전기 에너지를 더 효율적으로 변환할 수 있기 때문입니다. 동일한 성능을 내려면 기존 실리콘 반도체는 훨씬 더 커야 합니다.

 
 

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실리콘 반도체에 비해 탄화규소(SiC) 반도체는 열 손실이 적습니다. 따라서 SiC 반도체의 중요한 응용 분야는 전력 전자, 즉 전기 에너지를 기기에서 사용할 수 있는 형태로 변환하는 분야입니다. 예를 들어 노트북의 경우, 충전기 변압기 내부에 반도체가 숨겨져 있습니다. 지금까지는 주로 실리콘 반도체가 이러한 용도로 사용되었지만, 실리콘은 많은 에너지를 열로 방출합니다. 탄화규소 반도체를 사용하면 열 손실이 크게 줄어들어 충전에 사용할 수 있는 에너지가 더 많아집니다.  
 
 
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SiC 트랜지스터는 실리콘 트랜지스터에 비해 스위칭 주파수를 높일 수 있습니다. 이는 SiC 반도체를 사용하여 훨씬 더 작은 크기의 부품을 만들 수 있는 또 다른 이유입니다.  
 
 
 

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SiC 반도체는 에너지 변환 효율이 높아 전기 자동차의 주행 거리를 늘릴 수 있게 해줍니다. 결과적으로 자동차 제조업체는 전기 자동차에 더 작은 배터리를 장착할 수 있습니다. 이는 제조업체 모두에게 이익이 되며 업계에 새로운 활력을 불어넣을 수 있습니다.

 
 

최신 5G 기술에 적합합니다.

SiC 반도체는 초고속 네트워크에도 이상적입니다. 특히 송신소와 같은 인프라 구성 요소에서 막대한 전력과 성능이 요구됩니다. 스마트폰 충전 속도를 높이기 위해 제조업체들은 향후 SiC 반도체를 사용할 가능성이 있습니다. 또한, 이 새로운 반도체는 무선 충전기와 데이터 센터 서버에도 적합합니다.  
 
 

무한한 가능성

SiC 반도체는 산업 공정의 디지털화를 위한 길을 열어줍니다. 예를 들어, 전력 전자 장치에서 특히 빠른 속도가 요구되는 공정은 더 빠른 센서 시스템을 통해 더욱 효율적으로 지원될 수 있습니다. SiC 반도체 기반의 5G 제어 모바일 기기는 인더스트리 4.0을 더욱 최적화할 수 있는 큰 잠재력을 제공합니다.

 

$ 412 억

지난해 전체 반도체 산업 매출액입니다. SiC 반도체는 여전히 틈새시장 제품으로, 매출액은 약 500억 달러에 불과합니다. 그러나 업계 전문가들은 전기 자동차의 성장에 힘입어 2020년부터 2022년까지 연평균 10~25%, 2023년까지는 40% 이상 급속한 매출 성장을 예상하고 있습니다.  
 
기본적으로 모든 반도체는 결정으로 만들어지는데, 이 결정은 실리콘이나 탄화규소와 같은 분말을 매우 높은 온도에서 가열하여 만들어집니다. 그런 다음 이 결정을 웨이퍼라고 하는 얇은 조각으로 자릅니다. 웨이퍼 위에는 매우 복잡한 전자 회로를 증착할 수 있으며, 최종적으로 마이크로 전자 장치가 만들어집니다.  새로운 SiC 반도체 소재 생산  
  이상 50 년  
탄화규소 반도체 생산 및 탄화규소 결정 성장에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으며, 탄화규소 결정 성장에는 주로 물리적 증기 수송(PVT) 공정이 사용됩니다. 이 공정에서는 고온 저압 조건 하에 미세한 탄화규소 결정을 생성합니다. 입자들이 운반 기체를 통해 더 차가운 종자 결정으로 이동하면, 과포화 상태로 인해 결정화가 일어납니다.

 

2400 학위 섭씨

이는 탄화규소 단결정 소재의 성장 과정에 필수적인 조건입니다. 반면, 일반적인 실리콘 결정은 약 1,500도 정도의 온도만 필요로 합니다.

 

10 14 일에

실리콘 카바이드 결정을 용광로에서 성장시키는 데 필요한 시간입니다. 이는 훨씬 더 높은 에너지 소비량과 함께 일반 실리콘 결정보다 실리콘 카바이드 결정이 더 비싼 이유 중 하나입니다. 일반 실리콘 결정은 이틀 만에 성장시킬 수 있습니다.

 

직경 150mm

최근 실리콘 카바이드(SiC) 웨이퍼의 크기가 이 정도입니다. 머지않아 직경 200mm의 SiC 웨이퍼가 산업 규모로 생산될 것입니다. 이때 웨이퍼 크기는 "기존" 실리콘 기반 산업의 표준에 부합하게 되어 SiC 기반 전자 제품 분야에 획기적인 발전을 가져올 것입니다.