입력하다실리콘 카바이드 재료에 대한 설명

탄화규소(실리콘 카바이드)는 무기 물질로서 탄소와 실리콘이 1:1 비율로 구성되어 있으며, 독특한 시-C 사면체 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 탄화규소에 높은 경도, 높은 열 안정성, 넓은 밴드갭과 같은 뛰어난 물리적, 화학적 특성을 부여합니다. 탄화규소의 밴드갭 폭은 3.26eV로 실리콘의 거의 3배에 달하여 더 높은 온도에서 안정을 유지하고 더 높은 파괴 전계 강도를 가질 수 있습니다.

탄화규소 재료의 제조

탄화규소 재료의 제조에는 주로 기체상법, 액상법, 고체상법이 있다. 그 중 물리 기상 수송법(영어:)과 화학 기상 증착법(화학증착증착)은 고품질 실리콘 카바이드 단결정을 제조하는 주요 방법이다. PVT법은 실리콘 카바이드 원료 분말을 고온에서 승화시키고 종자 결정 표면에 고품질 실리콘 카바이드 단결정을 응축 및 성장시킨다. CVD법은 고온 가스 반응을 통해 초미립 고순도 실리콘 카바이드 분말을 얻는다. 또한 졸-겔법과 탑 시드 용액 성장법(티에스에스지)도 일반적으로 사용되는 제조 방법이다.

실리콘 카바이드 재료의 응용

실리콘 카바이드 소재는 뛰어난 성능으로 인해 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

‌전력 장치‌: 실리콘 카바이드 소재는 전력 전자 분야에서 상당한 이점을 가지고 있습니다. 예를 들어, 전기 자동차 인버터 및 충전 파일에서 실리콘 카바이드 전력 장치는 패키지 크기를 줄이고 손실을 줄이며 변환 효율을 개선할 수 있습니다. 테슬라 및 BYD와 같은 유명 자동차 회사는 이미 전기 자동차 제품에 실리콘 카바이드 장치를 사용했습니다. 또한 실리콘 카바이드 장치는 태양광 인버터 및 철도 운송에도 널리 사용되어 시스템의 전반적인 효율성을 개선할 수 있습니다.

‌RF 장치‌: 군사 및 통신 분야에서 실리콘 카바이드 기반 갈륨 질화물 RF 장치는 5G 모바일 통신 시스템 및 신세대 능동 위상 배열 레이더와 같은 시스템의 핵심 구성 요소가 되었습니다. 우수한 열 전도성, 고주파 및 고전력 장점으로 인해 실리콘 카바이드 재료는 RF 장치 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.

‌빠른 충전기‌: 실리콘 카바이드 장치는 우수한 고온 저항, 낮은 손실 및 높은 효율성으로 인해 차세대 전력 장치에 이상적인 선택으로 간주됩니다. 예를 들어, 타이코 Tianrun의 G3S06505C 및 G5S6504Z와 같은 실리콘 카바이드 다이오드는 스위칭 전원 공급 장치, 일병 계수 보정, 모터 드라이브, 인버터 및 기타 시나리오에서 널리 사용됩니다.

‌항공우주‌: 실리콘 카바이드 입자 강화 알루미늄 기반 복합재는 항공우주 분야에서도 획기적인 응용 분야를 달성했습니다. 예를 들어, F16 전투기의 배측 핀과 Eurocopter의 새로운 헬리콥터 로터 시스템에서 실리콘 카바이드 입자 강화 알루미늄 기반 복합재는 구성 요소의 강성과 수명을 크게 개선합니다.

실리콘 카바이드 산업의 시장 규모 및 발전 추세

Yole의 데이터에 따르면, 글로벌 실리콘 카바이드 전력 장치 시장 규모는 2021년 10억 9,000만 달러에서 2027년 62억 9,700만 달러로 성장할 것이며, 연간 복합 성장률은 34%가 될 것입니다. 동시에, 탄화규소 기반 질화갈륨 RF 장치의 시장 규모는 계속 성장할 것입니다. 중국 시장에서 탄화규소 및 질화갈륨 전력 전자 장치의 시장 규모는 45%의 연평균 복합 성장률로 약 300억 위안으로 증가할 것으로 예상됩니다.

실리콘 카바이드 산업의 도전과 기회

실리콘 카바이드 재료는 많은 장점이 있지만, 그 제조 및 응용은 여전히 ​​몇 가지 과제에 직면해 있습니다. 예를 들어, 실리콘 카바이드 기판의 제조 기술은 어렵고 수율도 개선해야 합니다. 실리콘 카바이드 장치의 제조 비용은 높고 시장 홍보에는 여전히 노력이 필요합니다. 그러나 기술의 지속적인 발전과 시장의 지속적인 확장으로 실리콘 카바이드 산업은 더 많은 개발 기회를 가져올 것입니다. 미래에는 실리콘 카바이드 재료가 더 많은 분야에 사용되어 반도체 산업의 발전에 새로운 활력을 불어넣을 것입니다.