<오늘의 용어>탄화규소 화합물반도체

　탄화규소(SiC: Silicon Carbide)는 다이아몬드 수준의 경도를 지닌 세라믹의 일종으로 지금의 실리콘(Si)보다 고온·고전력면에서 장점을 갖춰 차세대 화합물 반도체의 하나로 꼽히고 있다．

　SiC는 에너지갭이 3.0∼3.3eV로 높아 고전력·고온용으로 주로 사용되는 광대역폭(wide bandgap) 반도체로 불린다. 특히 SiC는 실리콘과 비교해 10배나 센 전압을 걸어도 성능이 떨어지지 않을 뿐 아니라 방전 전류도 기존 ３분의 1에서 ４분의 １로 줄일 수 있다．

　아울러 재료가 얇아도 높은 전압에 견딜 수 있어 장치의 소형화에 유용하다．이 때문에 고온·고출력·고주파용 전기소자 및 청색 발광다이오드(LED) 응용에 적합한 반도체 재료로 많은 관심을 끌고 있다．

　SiC칩을 채용한 청색LED의 경우 휘도면에서 기존 적·녹색 칩에 손색이 없는데다 1만시간 사용후에도 높은 효율을 유지한다. 또 탄화규소 IC를 이용한 센서는 기존의 센서와는 달리 냉각장치를 필요로 하지 않기 때문에 시스템의 축소화와 경량화가 가능하다.

　하지만 SiC는 반도체 소자를 만드는 데 필요한 단결정 구현이 힘들어 상용화가 더딘 상태다．단위면적당 가격도 실리콘에 비해 비싼 편이다.

　그러던 것이 얼마전 탄화규소 기술의 상용화를 주도하고 있는 미국 크리(Cree)사가 세계 처음으로 지름 ４인치짜리 웨이퍼를 개발하는 데 성공해 상용화가 본격화되고 있다．

<온기홍기자 khohn@etnews.co.kr>