탄화규소(SiC) SiC는 고유한 물리적 특성을 가진 와이드 밴드갭 반도체입니다. 넓은 밴드갭 폭, 강한 항복 전계, 뛰어난 열전도도, 빠른 전자 포화 드리프트 속도를 제공합니다. 이러한 특성 덕분에 SiC는 고온, 고전압, 고전력, 고주파수와 같은 극한 조건에서도 안정적으로 작동합니다. 오늘날, 규소 탄화규소는 전력 전자, 신에너지 자동차, 에너지 저장, 지능형 제조, 태양광 발전, 철도 교통 등 다양한 분야에서 필수적인 소재로 자리 잡았습니다. "모든 것이 탄화규소로 만들어질 수 있다"라고 해도 과언이 아닙니다.
신에너지 자동차의 실리콘 카바이드
탄화규소(SiC)는 독특한 물리적 특성을 가진 와이드 밴드갭 반도체입니다. 넓은 밴드갭 폭, 강한 항복 전계, 뛰어난 열전도도, 그리고 빠른 전자 포화 드리프트 속도를 제공합니다. 이러한 특성 덕분에 SiC는 고온, 고전압, 고전력, 고주파수와 같은 극한 환경에서도 안정적으로 작동합니다. 오늘날 탄화규소는 전력 전자, 신에너지 자동차, 에너지 저장, 지능형 제조, 태양광 발전, 철도 교통 등 다양한 분야에서 필수적인 소재로 자리 잡았습니다. "모든 것이 탄화규소로 만들어질 수 있다"라고 해도 과언이 아닙니다.
신에너지 자동차의 SiC
전기 및 하이브리드 자동차에서 SiC 소자는 성능 향상의 핵심입니다. 높은 열전도도와 강력한 절연 파괴 전계는 효율과 신뢰성을 향상시킵니다. SiC는 구동 시스템, 충전 시스템, 에너지 관리 시스템에 널리 사용됩니다.
지능형 주행 및 IoV의 SiC
지능형 주행과 차량 인터넷(IoV)이 빠르게 발전함에 따라 SiC 기술은 핵심 시스템에 침투하고 있습니다. SiC 기술은 센서, 데이터 프로세서, 통신 모듈에 적용되며, 이러한 장점은 신뢰성과 전반적인 시스템 성능을 크게 향상시킵니다.
태양광 시스템의 SiC
태양광 시스템은 효율, 고전압 저항, 고온 내구성, 그리고 소형화가 요구됩니다. 인버터, MPPT 컨트롤러, 에너지 저장 모듈은 모두 전력 소자에 의존합니다. 기존의 실리콘 소자는 고온 및 고압에서 성능이 저하되어 효율이 제한됩니다. 뛰어난 특성을 가진 SiC는 이러한 문제를 해결하고 태양광 발전소의 증가하는 전력 밀도 요구 사항을 충족합니다.
5G 통신의 SiC
5G 네트워크와 레이더 시스템은 RF 장치에 의존합니다. 이러한 부품은 신호 전송 및 처리를 담당하여 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 반절연성 SiC 기반 RF 장치는 저손실, 고대역폭, 그리고 높은 전력 밀도를 제공합니다. 이러한 RF 장치는 차세대 5G 및 첨단 군용 통신 시스템에 필수적인 요소가 되었습니다.
전력망의 SiC
전력망은 SiC의 이점을 크게 누리고 있습니다. SiC 소자는 송배전 효율과 용량을 향상시킵니다. 또한 변환기, 스위치기어, 변압기가 더 높은 전압, 주파수, 온도에서 작동할 수 있도록 합니다. 이를 통해 에너지 손실은 줄이고 전력 품질은 향상시키면서 더 작고 효율적인 부품을 사용할 수 있습니다.
저고도 항공기의 SiC
저고도 경제에서 eVTOL(전기 수직 이착륙) 시장이 급성장하고 있습니다. SiC MOSFET은 eVTOL 전력 시스템의 핵심입니다. 높은 효율과 경량 설계 덕분에 항공기는 시험 비행을 넘어 실제 상업 운항으로 진출할 수 있습니다. 비용 절감과 성능 향상은 이 수조 달러 규모의 산업에서 대규모 도입을 가속화할 것입니다.
인공지능의 SiC
AI는 엄청난 컴퓨팅 파워를 필요로 하며, 이는 전력 수요를 증가시킵니다. 미국의 데이터 센터만 해도 2030년까지 국가 전력 생산량의 9%를 소비할 수 있습니다. 이는 약 40개의 원자력 발전소의 연간 발전량과 같습니다.
에너지 사용량을 0.1%만큼 줄이는 것만으로도 상당한 효과를 볼 수 있습니다. MOSFET을 포함한 SiC 소자는 에너지 효율 향상을 위해 개발되고 있습니다. 예를 들어, ON Semiconductor는 이러한 과제를 해결하기 위해 차세대 SiC 기반 트렌치 전력 MOSFET을 개발했습니다.
로봇공학의 SiC
로봇공학은 신에너지 자동차와 많은 기술을 공유합니다. 자동차용 전력 반도체는 로봇에 적용 가능하지만, 성능 요구 사항은 다릅니다. SiC 기반 전력 반도체는 로봇 관절에 효율적인 모터 구동 제어를 제공합니다. 이 시장은 정밀성과 효율성에 대한 수요가 증가함에 따라 빠르게 성장하고 있습니다.
에픽 파우더
고성능 소재에 대한 수요가 증가함에 따라 탄화규소 분말 제조의 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 20년 이상의 분쇄, 분급 및 표면 개질 전문 지식을 보유한 Epic Powder는 SiC 초미세 가공을 위한 첨단 솔루션을 제공합니다. 정밀한 입자 크기 제어 및 분말 엔지니어링을 통해 Epic Powder는 에너지, 전자, 항공우주 및 지능형 제조 산업 전반에 걸쳐 탄화규소의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있도록 지원합니다.
