반도체 제조에 있어 소재의 선택은 매우 중요합니다.
실리콘은 오랫동안 이러한 목적에 가장 적합한 소재였습니다.
하지만 판도를 바꿀 수 있는 새로운 소재가 등장하고 있습니다.
자세히 알아보겠습니다.
반도체 제조에 가장 선호되는 재료는 무엇일까요? (5가지 핵심 인사이트)
1. 전통적인 선택으로서의 실리콘
실리콘은 반도체 제조의 주요 재료로 사용되어 왔습니다.
실리콘은 풍부하고 상대적으로 저렴하며 가공을 위한 인프라가 잘 구축되어 있습니다.
실리콘의 밴드갭과 다른 원소를 도핑할 수 있는 능력과 같은 실리콘의 특성은 다양한 전자 기기에 이상적입니다.
2. 떠오르는 소재
환경 친화성, 지속 가능성, 특정 성능 향상과 같은 기준을 더 잘 충족하는 재료로 전환하고 있습니다.
SiC, GaN, Ga2O3, 다이아몬드 는 높은 전력과 고온을 견딜 수 있는 특성으로 인해 파워 일렉트로닉스 분야에서 주목받고 있습니다.
GaN, AlN, AlGaN 합금 은 우수한 광학적 특성으로 인해 발광 장치에 선호됩니다.
AlScN 은 압전 특성으로 인해 MEMS, SAW 및 BAW 디바이스에 사용됩니다.
GaSb 및 InSb 는 특정 가스에 대한 민감도 때문에 가스 감지에 사용됩니다.
다이아몬드와 AlN 은 높은 열전도율과 전기적 특성으로 인해 RF 애플리케이션에 사용됩니다.
3. 이종 집적 및 양자 기술
이종 집적 기술을 사용하여 서로 다른 재료를 결합함으로써 디바이스 성능이 향상되고 있습니다.
이 접근 방식은 특히 MEMS와 히트 스프레더와 관련이 있습니다.
양자 기술의 경우, 양자 센서, 컴퓨터 및 통신 장치의 엄격한 요구 사항을 충족하기 위해 원자 수준에서 재료를 수정하고 있습니다.
4. 환경 및 바이오 응용 분야
화학적으로 불활성이고 생체 적합성이 있는 소재에 대한 중요성이 점점 더 강조되고 있습니다.
이러한 변화는 특히 전기화학 및 바이오 응용 분야에서 지속 가능하고 환경 친화적인 기술에 대한 필요성에 의해 주도되고 있습니다.
5. 실리콘 카바이드(SiC)
실리콘 카바이드는 우수한 특성으로 인해 각광받고 있습니다.
큰 밴드 갭, 높은 열전도율, 높은 전자 포화 이동도를 가지고 있어 전력 반도체에 선호되는 소재입니다.
또한 SiC는 고온 애플리케이션, 내식성, 내마모성에서도 가능성을 보여 기존 반도체를 넘어 그 활용도를 넓혀가고 있습니다.
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실리콘은 여전히 반도체 제조의 초석이지만, 업계에서는 SiC, GaN 등의 대체 재료로의 중요한 전환을 목격하고 있습니다.
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