실리콘 카바이드 사용 및 응용 분야

실리콘 카바이드(SiC)는 다양한 제품을 제조하는 데 사용되는 내구성이 매우 뛰어난 소재입니다. 주요 특징 중 하나는 고온, 주파수 및 전압에 대한 내성이라는 것인데, 이는 다른 소재에서는 불가능한 것입니다.

에드워드 애치슨은 1891년 처음으로 이 화합물을 인공적으로 합성했습니다. Acheson의 발견은 연마제와 연삭 휠, 펌프와 로켓 엔진의 내마모 코팅, 발광 다이오드(LED)의 반도체 기판, 마모 방지용으로 사용되는 내마모 코팅 등의 산업 응용 분야로 이어졌습니다.

내화 재료

실리콘 카바이드(SiC)는 내화물, 산업용 용광로 및 내마모성 부품에 사용되는 매우 유용한 소재입니다. 내열성 표면은 열화나 부식 없이 고온 환경을 견디며, 매우 강한 코어는 마모를 견딜 수 있는 등 다양한 응용 분야에서 매우 유용한 여러 가지 고유한 특성을 가지고 있습니다.

실리콘 카바이드 내화물 및 연마재 실리콘 카바이드가 사용하는 내화물에는 기능성 세라믹, 고급 내화물 및 연마재가 포함됩니다. 실리콘 카바이드는 용광로 및 산업용 가열 요소뿐만 아니라 가마 라이닝에 사용되는 벽돌 내화물 벽돌 가마 라이닝 내구성이 오래 지속되는 제품 "에머리 종이", 바퀴 칼날 신발 등 비철 야금에서 이 내화물을 사용하여 만든 다른 제품에서도 찾을 수 있으며, 이 재료를 사용하여 만든 내화물 내화물 산업용 용광로에서 발견되는 가열 요소뿐만 아니라 연삭 휠에 사용되기도 합니다.

반도체 재료

탄화규소는 지금까지 발견된 가장 단단한 자연 발생 물질 중 하나로, 1891년 에드워드 애치슨이 전기로 가열한 탄소와 알루미나의 용융물에서 작은 검은색 결정이 나타나면서 처음 합성했습니다. 탄화규소는 희귀 광물인 모이사나이트에서도 자연적으로 발견되며, 1905년 산업용 연마재로 사용하기 위해 대량 생산이 시작되었습니다.

이산화지르코늄과 같은 연마재와 같은 소재는 경도, 내구성, 내열성, 내식성, 내마모성이 뛰어나 연삭 휠, 절삭 공구 또는 내화 라이닝에 적합합니다.

실리콘으로 만든 기판은 전력 디바이스 및 마이크로파 무선 주파수 부품과 같은 반도체 전자 애플리케이션에 널리 사용되며, 전도성 또는 반절연성은 에피택셜 성장 및 디바이스 제조 공정 중에 첨가되는 불순물(도펀트라고 함)에 따라 달라집니다. 전도성 형태는 주로 쇼트키 다이오드 또는 혼합 PiN 전력 트랜지스터와 같은 고온/전압 장치에 사용되는 반면, 반전도성 버전은 접합 배리어 쇼트키 다이오드/혼합 PiN 전력 트랜지스터/나노 등 저온/전압 장치에 적합할 수 있습니다.

자동차 애플리케이션

실리콘 카바이드(SiC)는 최근 기계 및 전자 분야에서 없어서는 안 될 기술 소재로 부상하고 있습니다. SiC는 지구상에서 가장 단단한 세라믹 물질 중 하나로, 열팽창률이 낮고 산에 강하며 침식 및 내마모성이 뛰어나 내식성/내마모성이 우수합니다.

세라믹 블록은 경도가 높아 방탄 조끼로 많이 사용됩니다. 총알은 무해하게 튕겨 나가기 때문입니다.

SiC는 도체와 절연체를 번갈아 사용하는 와이드 밴드갭 반도체 소재로, 기존 반도체 실리콘보다 높은 전압을 견딜 수 있기 때문에 전력 전자장치에 탁월한 선택입니다. 이러한 특성 덕분에 배터리 충전 시간을 연장하고 1회 충전 주행 거리를 늘리기 위해 트랙션 인버터와 DC/DC 컨버터가 더 높은 수준의 전류를 처리할 수 있어야 하는 전기 자동차 전력 전자장치에 특히 적합합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 장치를 냉각하는 것이 여전히 중요한데, SiC는 중요한 전기적 특성이나 성능에 영향을 주지 않으면서 이러한 딜레마를 피할 수 있도록 도와줍니다.

에너지 저장

실리콘 카바이드는 수확한 태양광 전력을 관리하고 다시 그리드에 공급하는 인버터와 전기 자동차 등 에너지 저장 애플리케이션의 고전압 전력 전자장치에 사용하기에 탁월한 소재입니다. 뛰어난 전력 밀도, 효율성 향상 및 향상된 신뢰성 기능으로 인해 실리콘 반도체 장치보다 더 비용 효율적인 장치를 만들 수 있습니다.

실리콘 카바이드(SiC)는 매우 견고하고 내구성이 뛰어난 소재로 밴드갭이 커서 절연체나 도체 역할을 할 수 있을 만큼 다용도로 사용할 수 있습니다. 재료의 밴드갭은 원자가 밴드에서 전도 밴드로 전자를 통과시키는 데 필요한 에너지를 말하며, 일반적으로 도체는 에너지 갭이 낮고 절연체는 에너지 갭이 큽니다.

Wolfspeed는 고전압 애플리케이션용 SiC 디바이스 분야에서 인정받는 업계 리더입니다. 200mm SiC 디바이스 Fab 및 에피 성장 제조 시설은 5~10kW 범위 내에서 고급 실리콘 카바이드 디바이스에 대한 수요를 충족하여 전기 자동차의 배터리 효율과 수명을 개선할 수 있습니다.