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SiC 반도체 기술현황과 전망
Status of Silicon Carbide as a Semiconductor Device 원문보기

한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1, 2001 Nov. 08, 2001년, pp.13 - 16  

김은동 (한국전기연구원 전력반도체그룹)

초록
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반도체 동작시에 파워 손실을 최소화하는 것은 2000년대의 에너지, 산업전자, 정보통신 산업분야에서의 가장 주요한 요구 사항중의 하나이다. 실리콘계 반도체 소자들은 완전히 새로운 구동기구의 소자가 개발되지 않는 한, 실리콘 재료의 낮은 열전도율이나 낮은 절연파괴전계와 같은 물리적 특성한계 때문에 이러한 요구를 만족시키는 것이 불가능한 실정이다. 따라서 21세기를 위한 대안으로 고열전도융의 WBG(WideBand-Gap) 물질 그 중에서도 탄화규소(SiC) 반도체가 제시되고 있다. SiC 반도체는 실리콘에 비하여 밴드갭(band gap: $E_{g}$)이 높을 뿐만이 아니라 절연파괴강도 ($E_{B}$)가 한 자릿수 이상 그리고 전자의 포화 drift 속도, $V_{s}$ 및 열전도도 k가 3배 가량 크다. 따라서 SiC는 고온 동작 내지는 고내압, 대전류, 저손실 반도체를 제작하는데 아주 유리하다. 본고에서는 응용성이 넓고, 단결정 제조가 비교적 용이한 SiC 반도체의 기술현황에 대하여 살펴보고자 한다.

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문제 정의

  • 그 중에서도 탄화규소 (SiC; stHcon carbide)는 우수한 물성을 보유하고 있을 뿐만 아니라 단결정 및 에피탁시 성장 기술이 확립되어 있어 반도체를 구현하는데도 여타의 wide bandgap 반도체 물질에 비하여 뛰어나다. 본 고에서는 SiC 반도체의 기술현황과 국내외 연구개발 활동을 소개하고 앞으로의 기술발전 방향에 관하여 전망해 보고자 한다.
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