SiC 전력반도체란? 차세대 반도체?

Sic 전력 반도체? 차세대 반도체?

◈ SiC(탄화규소) 전력반도체는 일종의 반도체 소재로서, 전력 전자 소자 및 기기에서 사용되는데 있어 특별한 속성을 제공합니다. 일반적으로 SiC는 실리콘 카바이드(Silicon Carbide)의 약자로 사용되며, 이 소재는 고온, 고전압, 고주파에서 안정적으로 동작할 수 있는 특성을 가지고 있습니다.

 

변전소 변압기

 

여기서 말하는 고온과 고전압은 일상에서 사용되는 레벨은 아닙니다. 전력용 고전압(1200V급 정도...)은 특고압을 의미하거든요. 당연히 온도 또한 상당할 겁니다.

 

기존의 반도체로는 한방에 고전압을 올리려면 효율이 매우 안좋은데, 이러한 Sic 반도체는 이런 고전압, 고온을 한방에 버틴다는 의미여서 효율 개선이 상당할 겁니다.

 

일반적으로 SiC 전력반도체의 특징 및 장점은 다음과 같습니다:

1. 고열 내성: SiC는 고온에서도 안정적으로 동작할 수 있습니다. 이는 전력 소자가 높은 온도에서 작동해야 하는 응용 분야에서 유용합니다.
2. 고전압 내성: SiC 소자는 고전압에서도 안정적으로 동작할 수 있어, 전력 전자 장치에서 사용될 때 높은 전압을 처리할 수 있습니다.
3. 고주파 특성: SiC 소자는 고주파에서도 우수한 성능을 보입니다. 이는 높은 주파수에서 동작하는 응용에 적합하게 만듭니다.
4. 저전력 손실: SiC는 특히 고전압 및 고주파 응용 분야에서 낮은 전력 손실을 제공합니다. 이는 전력 전자 시스템의 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
5. 고강도 및 경도: SiC는 강도가 높고 경도가 높아서 기계적으로 강한 소재입니다. 이는 물리적 충격 및 기계적인 응력에 대한 내성을 제공합니다.

 

Sic 전력 반도체 분야

 

주로 SiC는 다이오드, MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등과 같은 다양한 전력 반도체 소자로 사용됩니다.

 

Sic power semiconductor -hitachi-

 

 

SiC 전력반도체를 사용하면 전력 변환 및 전력 전자 응용에서 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

 

◈ 전기차도 상당한 고전압, 고전류를 발생시킵니다. 최근의 ESS 저장장치나 태양광 또한 마찬가지고요. 항공이나 우주 분야에서도 활용될 수 있을 겁니다. 

 

 

#와이디 생각

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