SiC, GaN 화합물 반도체의 전력소자 응용

목차

1. <화합물반도체란?>
2. <SiC/GaN>
3. <Si와 SiC/GaN 등 와이드 갭 반도체 물성특성비교>
4. <SiC/GaN 등 와이드갭 반도체 파워디바이스의 시장전망>

본문내용

<화합물반도체란?>
화합물 반도체는 결정이 두 종류 이상의 원소 화합물로 구성되어 있는 반도체로, 갈륨-비소(GaAs), 인듐-인(InP), 갈륨-인(GaP) 등의 Ⅲ-Ⅴ족 화합물(주기표의 Ⅲ족과 Ⅴ족의 화합물) 반도체, 황화카드뮴(CdS), 텔루르화 아연(ZnTe) 등의 Ⅱ-Ⅵ족, 황화연(PbS) 등의 Ⅳ-Ⅵ족 화합물 반도체 등이 있다.
실리콘이나 게르마늄 같은 단체(單體) 반도체와는 달리, 화합물 반도체는 발광소자(전류를 흘리면 빛이 나는 소자)를 만들 수 있으며, 레이저도 만들 수 있다. 또 전자 이동도가 커서, 화합물 반도체로 만든 트랜지스터는 실리콘으로 만든 것보다도 몇 배나 신속히 동작한다. 이처럼 화합물 반도체는 뛰어난 특성을 갖고 있어, 최근 주목을 받고 있다.
[응용과 전망]
화합물 반도체는 발광 다이오드로서 램프, 카메라, 계측기 등에 사용되는 외에, 레이저 다이오드, 수광소자(受光素子), 태양전지, 마이크로파 소자, 홀소자, 고속 IC 등에 사용되고 있다. 앞으로도 DAD(디지털 오디오 디스크)용 레이저 다이오드와 태양전지, 마이크로파 소자, 고속 IC 등을 중심으로 연간 20~30%의 수요 신장이 기대되고 있다.

<SiC/GaN>
● Si를 대체할 것으로 기대되어 개발되고 있는 것이 SiC과 GaN 및 다이아몬드 등 와이드 밴드 갭(WBG:wide band gap, 금지대 폭) 반도체이다. 이들은 Si와 비교하여 결정격자가 조밀하여 밴드 갭이 약 3배, 절연파괴전계가 약 10배, 전자포화속도가 약 2배, 열전도가 약 3배가 되는 등 파워디바이스로서는 빼어난 물성치를 가지고 있다.
● 이들의 대표격인 SiC/GaN 반도체를 사용한 파워디바이스는 파워일렉트로닉스기술에 몇 10년에 한 번 일어나는 커다란 변혁(paradigm shift)을 가져오고 있다. 현재까지의 Si를 사용한 Si 파워디바이스를 사용한 파워일렉트로닉스를 제1세대라 하고 SiC 등을 적용하는 파워일렉트로닉스를 차세대(제2세대) 파워 일렉트로닉스라고 부른다.

참고자료

· 네이버블로그 http://blog.naver.com/ioyou64?Redirect=Log&logNo=130155038185
· 네이버지식백과 http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=869670&cid=613&categoryId=613