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실리콘 카바이드의 장점은 무엇입니까?

2023-04-06

실리콘 카바이드(SiC)는 실리콘과 같은 전통적인 반도체 재료에 비해 많은 장점으로 인해 최근 몇 년 동안 인기를 얻고 있는 화합물 반도체입니다. SiC에는 200개 이상의 결정 유형이 있으며, 예를 들어 주류인 4H-SiC의 금지된 대역폭은 3.2eV입니다. 포화전자이동도, 파괴전계강도, 열전도도가 모두 기존 실리콘계 반도체보다 우수하며 고전압, 고온, 저손실 등의 특성이 우수하다.



GaAs

SiC

GaN

대역폭(eV)

1.12

1.43

3.2

3.4

포화 드리프트 속도(107센티미터/초)

1.0

1.0

2.0

2.5

열전도율(W·cm-1·케이-1)

1.5

0.54

4.0

1.3

파괴 강도(MV/cm)

0.3

0.4

3.5

3.3


실리콘 카바이드의 주요 장점 중 하나는 높은 열전도율로, 기존 반도체 재료보다 더 효과적으로 열을 발산할 수 있습니다. 따라서 과도한 열로 인해 성능 문제 또는 고장이 발생할 수 있는 전력 전자 장치와 같은 고온 응용 분야에 사용하기에 이상적인 소재입니다.


실리콘 카바이드의 또 다른 장점은 높은 항복 전압으로 인해 기존 반도체 재료보다 더 높은 전압과 전력 밀도를 처리할 수 있습니다. 따라서 DC 전력을 AC 전력으로 변환하는 인버터와 같은 전력 전자 애플리케이션 및 모터 제어 애플리케이션에 특히 유용합니다.


실리콘 카바이드는 또한 기존 반도체보다 전자 이동도가 높기 때문에 전자가 재료를 더 빨리 이동할 수 있습니다. 이 속성은 RF 증폭기 및 마이크로웨이브 장치와 같은 고주파 애플리케이션에 매우 적합합니다.

마지막으로 탄화규소는 기존 반도체보다 밴드갭이 더 넓어 열 파괴 없이 더 높은 온도에서 작동할 수 있습니다. 따라서 항공 우주 및 자동차 전자 장치와 같은 고온 응용 분야에 사용하기에 이상적입니다.


결론적으로 실리콘 카바이드는 전통적인 반도체 재료보다 많은 장점을 가진 화합물 반도체입니다. 높은 열 전도성, 높은 항복 전압, 높은 전자 이동도 및 더 넓은 밴드갭 덕분에 특히 고온, 고전력 및 고주파 응용 분야와 같은 광범위한 전자 응용 분야에 매우 적합합니다. 기술이 계속 발전함에 따라 실리콘 카바이드의 사용은 반도체 산업에서 계속해서 그 중요성이 커질 것입니다.