탄화규소 소재 및 그 특징

반도체소자는 현대 산업기계장비의 핵심으로, 컴퓨터, 가전제품, 네트워크 통신, 자동차 전자제품 등 핵심 분야에 널리 사용되고 있습니다. 반도체 산업은 주로 집적회로, 광전자소자, 이산소자, 센서 등 4가지 기본 부품으로 구성되며, 집적회로의 80% 이상을 차지하므로 반도체와 집적회로가 동일하다고 볼 수 있습니다.

집적 회로는 제품 범주에 따라 크게 마이크로프로세서, 메모리, 논리 소자, 시뮬레이터 부품의 네 가지 범주로 나뉩니다. 그러나 반도체 소자의 응용 분야가 지속적으로 확장됨에 따라, 많은 특수 환경에서 반도체는 고온, 강한 방사선, 고전력 등의 환경에서도 손상 없이 사용할 수 있어야 합니다. 1세대와 2세대 반도체 소재는 성능이 부족하여 3세대 반도체 소재가 등장하게 되었습니다.

현재, 넓은 밴드갭 반도체 소재는 다음과 같다.탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN), 산화아연(ZnO), 다이아몬드, 질화알루미늄(AlN)은 3세대 반도체 소재로 통칭되며, 더 큰 장점을 가진 주요 시장을 점유하고 있습니다. 3세대 반도체 소재는 더 넓은 밴드갭 폭, 더 높은 파괴 전계, 열전도도, 전자 포화율, 그리고 더 높은 내방사능성을 가지고 있어 고온, 고주파, 내방사능 및 고전력 소자 제작에 더욱 적합합니다. 일반적으로 와이드 밴드갭 반도체 소재(금지 대역 폭이 2.2eV 이상)로 알려져 있으며, 고온 반도체 소재라고도 합니다. 3세대 반도체 소재 및 소자에 대한 현재 연구 결과를 살펴보면, 탄화규소와 질화갈륨 반도체 소재가 더욱 성숙 단계에 있으며,탄화규소 기술가장 성숙한 분야인 반면, 산화아연, 다이아몬드, 질화알루미늄 등의 소재에 대한 연구는 아직 초기 단계에 있습니다.

재료 및 특성:

탄화규소이 소재는 세라믹 볼 베어링, 밸브, 반도체 소재, 자이로, 계측기, 항공우주 및 기타 분야에 널리 사용되며, 많은 산업 분야에서 대체 불가능한 소재가 되었습니다.

SiC는 일종의 자연 초격자 구조이며, 전형적인 균질 다형체입니다. Si와 C 이원자층 사이의 패킹 순서 차이로 인해 200개 이상의 (현재 알려진) 균질 다형체가 존재하며, 이는 서로 다른 결정 구조를 형성합니다. 따라서 SiC는 차세대 발광 다이오드(LED) 기판 소재 및 고전력 전자 소재에 매우 적합합니다.