실리콘 카바이드와 그 응용 분야

탄화규소(카보룬덤이라고도 함)는 세계에서 가장 유용한 화합물 중 하나로, 운석이나 커런덤 매장지의 모이사나이트처럼 자연적으로 소량만 존재하며 대부분은 합성으로 만들어집니다.

SiC 디바이스는 전력 손실이 적고 부품 크기가 작아 시스템 비용을 낮추고 산업 전반의 생산성을 높이는 등 기존 실리콘 반도체에 비해 상당한 성능 이점을 제공합니다. 이러한 효율성은 다양한 분야에서 새로운 설계 가능성과 생산성 향상을 가능하게 합니다.

연마제

흑색 실리콘 카바이드 연마재는 코팅을 위한 재료의 평활화, 성형 및 준비 작업을 위한 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 날카로운 자가 연마 모서리를 가진 블랙 실리콘 카바이드는 금속(특히 강철)과 세라믹 및 유리와 같은 비금속 재료에서 작업할 때 탁월한 성능을 발휘합니다.

산화알루미늄은 수명이 길고 내구성이 뛰어나 특히 단단하고 저항성이 강한 소재를 다룰 때 산업용 연마재로 사용하기에 적합합니다. 무거운 연삭 작업을 정밀하게 처리하는 동시에 열 손상으로부터 재료를 보호하는 동시에 내열성이 있어 더 단단하고 거친 재료를 다룰 때 이상적인 특성입니다.

연마재는 탄화열 환원을 통해 생성된 결정으로 시작하여 냉각 및 응고되어 입자 크기에 따라 사전 선별 및 분류되어 산업 표준 및 고객 요구 사항을 충족합니다. 자기 분리, 산 세척 및 정밀한 등급 분류를 통해 고품질의 제품을 더욱 보장합니다. 이러한 공정으로 인해 9.5의 놀라운 경도 등급으로 반복적인 산업 사용에도 매우 탄력적인 내구성을 유지하며, 현존하는 가장 단단한 제품 중 하나입니다.

전기 자동차

세계가 지속 가능한 미래로 전환하는 과정에서 전기 자동차(EV)는 필수적인 역할을 합니다. 실리콘 카바이드 칩은 온보드 충전기, DC-DC 컨버터, 배터리 관리 시스템(BMS) 등 이러한 차량의 전력 시스템에서 필수적인 역할을 합니다.

탄화규소 반도체는 실리콘과 같은 기존 반도체보다 더 높은 전압과 주파수를 처리할 수 있어 에너지 손실을 최소화하고 핵심 부품의 효율성을 개선하여 배터리 크기와 주행 거리를 줄이면서도 더 원활한 성능을 제공하는 더 작고 가벼운 시스템을 구현할 수 있습니다.

Wolfspeed와 같은 회사는 8인치 실리콘 카바이드 팹의 생산량을 늘려 고성능 전기 자동차(EV) 실리콘 카바이드 전력 MOSFET 및 쇼트키 다이오드에 대한 수요 증가를 충족하고 있으며, 온보드 충전기, DC-DC 컨버터, BMS 시스템을 통해 에너지 변환 효율성을 개선함으로써 전기차 소유자가 비용을 절감하고 주행 거리를 늘릴 수 있도록 지원하고 있습니다. 또한 배터리의 용량을 더 오래 유지하면서 냉각 시스템을 간소화하여 더 많은 에너지를 절약할 수 있도록 도와줍니다.

반도체

실리콘 카바이드는 전기 자동차, 태양광 인버터, 에너지 저장 시스템 등 다양한 응용 분야에서 핵심 재료로 급부상하고 있습니다. 비용 절감, 효율성 향상, 수명 연장 등 다른 대체 소재에 비해 다양한 이점을 제공합니다.

넓은 밴드갭과 높은 전자 이동도 덕분에 전자가 물질 전체에서 더 자유롭게 이동할 수 있어 스위칭 손실이 훨씬 줄어들어 전력 변환 효율이 높아집니다.

또한 열전도율이 높아 녹거나 성능이 저하되지 않고 매우 높은 온도를 견딜 수 있어 1000F 이상의 작동 온도가 일상적인 항공우주 및 자동차 산업에서 사용하기에 이상적입니다.

EAG Laboratories는 벌크 및 공간 분해 분석 기술을 사용하여 SiC를 분석 한 광범위한 경험을 보유하고 있으며,이를 통해 도펀트의 농도와 분포는 물론 화학적 순도를 확인할 수 있으며 고품질 반도체 제품을 생산하기위한 모든 필수 측면을 확인할 수 있습니다.

에너지 저장

배터리 스토리지를 활용하여 전력 수요의 갑작스러운 급증과 감소를 해결함으로써 유틸리티는 송전 및 배전 인프라에 대한 값비싼 투자를 피할 수 있습니다. 배터리 저장 기술은 밀리초 이내에 전력 방전을 시작하여 에너지 요구 사항을 충족하는 동시에 전력망 혼잡을 완화함으로써 고객의 비용을 절감하는 동시에 공급 안정성을 높일 수 있습니다.

탄화규소 반도체는 실리콘 반도체에 비해 항복 전압이 높기 때문에 MOSFET 및 IGBT와 같은 고전압 전력 장치에 사용하기에 이상적입니다. 또한 밴드 갭이 넓어 훨씬 더 높은 작동 온도에서 스위칭 손실을 줄이면서 작동할 수 있어 디바이스 효율을 높일 수 있습니다.

실리콘 카바이드(일반적으로 모이사나이트)는 운석에서 자연적으로 발견되거나 고온에서 실리카 모래와 탄소를 재결합하는 고온 공정을 통해 합성적으로 발견될 수 있습니다. 고밀도 소재를 확보하는 것이 SiC 애플리케이션의 핵심입니다. 최근 Frage 등은 열분해를 사용하지 않고도 고밀도 다결정 RBSC 복합재를 생산하는 환경 친화적인 제조 방법의 가능성을 입증하여 잠재적으로 응용 분야에서 SiC 제품을 더 쉽게 개발할 수 있는 가능성을 보여주었습니다.