실리콘카바이드

Silicon Carbide

실리콘카바이드(SiC)는 규소(실리콘)와 탄소로 이뤄진 화합물 반도체로, 탄화규소라고도 한다. 실리콘보다 높은 전압과 온도를 견디고 열을 잘 방출해, 고전압·고온 환경에서 전력을 효율적으로 다룰 수 있는 차세대 전력반도체 소재로 꼽힌다.

SiC는 실리콘보다 밴드갭(전자가 이동하는 데 필요한 에너지 간격)이 넓은 '와이드밴드갭(wide-bandgap)' 반도체다. 이 덕분에 전력 손실과 발열이 적고, 같은 성능을 더 작고 가벼운 소자로 구현할 수 있다. 특히 수백 볼트 이상의 높은 전압을 다루는 전력변환 분야에서 강점을 보인다.

대표적인 활용처는 전기차다. SiC 전력반도체는 배터리 전력을 모터 구동에 맞게 변환하는 인버터 등에 쓰여, 전력 효율을 높이고 주행거리를 늘리며 충전 시간을 줄이는 데 기여한다. 이 밖에 태양광·풍력 발전의 전력변환장치, 전기차 급속충전기, 데이터센터 전원장치, 철도 등 고전압·고전력이 필요한 분야에서 채택이 늘고 있다.

같은 와이드밴드갭 반도체인 질화갈륨(GaN)과 자주 비교된다. SiC는 높은 전압과 큰 전력을 다루는 전기차·전력망 분야에, GaN은 높은 주파수를 다루는 고속 충전기·통신·레이더 분야에 상대적으로 유리한 것으로 평가된다.