| ■ 영문 제목 : Global Semiconductor Silicon Carbide (SiC) Power Devices Market 2024 by Manufacturers, Regions, Type and Application, Forecast to 2030 | |
 | ■ 상품코드 : GIR2409H6154 ■ 조사/발행회사 : Globalinforesearch ■ 발행일 : 2024년 9월 ■ 페이지수 : 약100 ■ 작성언어 : 영어 ■ 보고서 형태 : PDF ■ 납품 방식 : E메일 (주문후 2-3일 소요) ■ 조사대상 지역 : 글로벌 ■ 산업 분야 : 전자&반도체 |
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조사회사 Global Info Research의 최신 조사에 따르면, 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장 규모는 2023년에 XXX백만 달러로 분석되었으며, 검토 기간 동안 xx%의 CAGR로 2030년까지 XXX백만 달러의 재조정된 규모로 성장이 예측됩니다.
Global Info Research 보고서에는 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 산업 체인 동향 개요, EV/ HEV, PV 인버터, UPS, 기타 응용분야 및 선진 및 개발 도상국의 주요 기업의 시장 현황, 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스의 최첨단 기술, 특허, 최신 용도 및 시장 동향을 분석했습니다.
지역별로는 주요 지역의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장을 분석합니다. 북미와 유럽은 정부 이니셔티브와 수요자 인식 제고에 힘입어 꾸준한 성장세를 보이고 있습니다. 아시아 태평양, 특히 중국은 탄탄한 내수 수요와 지원 정책, 강력한 제조 기반을 바탕으로 글로벌 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장을 주도하고 있습니다.
[주요 특징]
본 보고서는 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장에 대한 포괄적인 이해를 제공합니다. 본 보고서는 산업에 대한 전체적인 관점과 개별 구성 요소 및 이해 관계자에 대한 자세한 통찰력을 제공합니다. 본 보고서는 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 산업 내의 시장 역학, 동향, 과제 및 기회를 분석합니다. 또한, 거시적 관점에서 시장을 분석하는 것이 포함됩니다.
시장 규모 및 세분화: 본 보고서는 판매량, 매출 및 종류별 (예 : 다이오드, 모듈, 트랜지스터, 기타)의 시장 점유율을 포함한 전체 시장 규모에 대한 데이터를 수집합니다.
산업 분석: 보고서는 정부 정책 및 규제, 기술 발전, 수요자 선호도, 시장 역학 등 광범위한 산업 동향을 분석합니다. 이 분석은 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장에 영향을 미치는 주요 동인과 과제를 이해하는데 도움이 됩니다.
지역 분석: 본 보고서에는 지역 또는 국가 단위로 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장을 조사하는 것이 포함됩니다. 보고서는 정부 인센티브, 인프라 개발, 경제 상황 및 수요자 행동과 같은 지역 요인을 분석하여 다양한 시장 내의 변화와 기회를 식별합니다.
시장 전망: 보고서는 수집된 데이터와 분석을 통해 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장에 대한 미래 전망 및 예측을 다룹니다. 여기에는 시장 성장률 추정, 시장 수요 예측, 새로운 트렌드 파악 등이 포함될 수 있습니다. 본 보고서에는 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스에 대한 보다 세분화된 접근 방식도 포함됩니다.
기업 분석: 본 보고서는 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 제조업체, 공급업체 및 기타 관련 업계 플레이어를 다룹니다. 이 분석에는 재무 성과, 시장 포지셔닝, 제품 포트폴리오, 파트너십 및 전략에 대한 조사가 포함됩니다.
수요자 분석: 보고서는 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스에 대한 수요자 행동, 선호도 및 태도에 대한 데이터를 다룹니다. 여기에는 설문 조사, 인터뷰 및 응용 분야별 (EV/ HEV, PV 인버터, UPS, 기타)의 다양한 수요자 리뷰 및 피드백 분석이 포함될 수 있습니다.
기술 분석: 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스과 관련된 특정 기술을 다루는 보고서입니다. 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 분야의 현재 상황 및 잠재적 미래 발전 가능성을 평가합니다.
경쟁 환경: 본 보고서는 개별 기업, 공급업체 및 수요업체를 분석하여 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장의 경쟁 환경에 대한 통찰력을 제공합니다. 이 분석은 시장 점유율, 경쟁 우위 및 업계 플레이어 간의 차별화 가능성을 이해하는 데 도움이 됩니다.
시장 검증: 본 보고서에는 설문 조사, 인터뷰 및 포커스 그룹과 같은 주요 조사를 통해 결과 및 예측을 검증하는 작업이 포함됩니다.
[시장 세분화]
반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장은 종류 및 용도별로 나뉩니다. 2019-2030년 기간 동안 세그먼트 간의 시장규모에 대한 정확한 계산 및 예측을 볼륨 및 금액 측면에서 제공합니다.
종류별 시장 세그먼트
– 다이오드, 모듈, 트랜지스터, 기타
용도별 시장 세그먼트
– EV/ HEV, PV 인버터, UPS, 기타
주요 대상 기업
– Cree (Wolfspeed)、II-VI Advanced Materials、ROHM (Sicrystal)、Norstel、SICC Co., Ltd.、Showa Denko、TankeBlue Semiconductor、SK Siltron、Synlight、CENGOL、Epiworld intenational、TYSiC、Mitsubishi Electric
지역 분석은 다음을 포함합니다.
– 북미 (미국, 캐나다, 멕시코)
– 유럽 (독일, 프랑스, 영국, 러시아, 이탈리아)
– 아시아 태평양 (중국, 일본, 한국, 인도, 동남아시아, 호주)
– 남미 (브라질, 아르헨티나, 콜롬비아)
– 중동 및 아프리카 (사우디아라비아, 아랍에미리트, 이집트, 남아프리카공화국)
본 조사 보고서는 아래 항목으로 구성되어 있습니다.
– 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 제품 범위, 시장 개요, 시장 추정, 주의 사항 및 기준 연도를 설명합니다.
– 2019년부터 2024년까지 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스의 가격, 판매량, 매출 및 세계 시장 점유율과 함께 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스의 주요 제조업체를 프로파일링합니다.
– 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 경쟁 상황, 판매량, 매출 및 주요 제조업체의 글로벌 시장 점유율이 상세하게 분석 됩니다.
– 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 상세 데이터는 2019년부터 2030년까지 지역별 판매량, 소비금액 및 성장성을 보여주기 위해 지역 레벨로 표시됩니다.
– 2019년부터 2030년까지 판매량 시장 점유율 및 성장률을 종류별, 용도별로 분류합니다.
– 2017년부터 2023년까지 세계 주요 국가의 판매량, 소비금액 및 시장 점유율과 함께 국가 레벨로 판매 데이터를 분류하고, 2025년부터 2030년까지 판매량 및 매출과 함께 지역, 종류 및 용도별로 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장 예측을 수행합니다.
– 시장 역학, 성장요인, 저해요인, 동향 및 포터의 다섯 가지 힘 분석.
– 주요 원자재 및 주요 공급 업체, 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스의 산업 체인.
– 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 판매 채널, 유통 업체, 고객(수요기업), 조사 결과 및 결론을 설명합니다.
※납품 보고서의 구성항목 및 내용은 본 페이지에 기재된 내용과 다를 수 있습니다. 보고서 주문 전에 당사에 보고서 샘플을 요청해서 구성항목 및 기재 내용을 반드시 확인하시길 바랍니다. 보고서 샘플에 없는 내용은 납품 드리는 보고서에도 포함되지 않습니다.
■ 보고서 목차■ 시장 개요 ■ 제조업체 프로필 Cree (Wolfspeed) II-VI Advanced Materials ROHM (Sicrystal) ■ 제조업체간 경쟁 환경 ■ 지역별 소비 분석 ■ 종류별 시장 세분화 ■ 용도별 시장 세분화 ■ 북미 ■ 유럽 ■ 아시아 태평양 ■ 남미 ■ 중동 및 아프리카 ■ 시장 역학 ■ 원자재 및 산업 체인 ■ 유통 채널별 출하량 ■ 조사 결과 [그림 목록]- 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 이미지 - 종류별 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 (2019 & 2023 & 2030) - 2023년 종류별 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 시장 점유율 - 용도별 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 (2019 & 2023 & 2030) - 2023년 용도별 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 시장 점유율 - 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 (2019 & 2023 & 2030) - 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 예측 (2019-2030) - 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 판매량 (2019-2030) - 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 평균 가격 (2019-2030) - 2023년 제조업체별 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 판매량 시장 점유율 - 2023년 제조업체별 세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 시장 점유율 - 2023년 상위 3개 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 제조업체(소비 금액) 시장 점유율 - 2023년 상위 6개 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 제조업체(소비 금액) 시장 점유율 - 지역별 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 판매량 시장 점유율 - 지역별 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 시장 점유율 - 북미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 - 유럽 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 - 아시아 태평양 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 - 남미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 - 중동 및 아프리카 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 - 세계의 종류별 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 판매량 시장 점유율 - 세계의 종류별 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 시장 점유율 - 세계의 종류별 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 평균 가격 - 세계의 용도별 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 판매량 시장 점유율 - 세계의 용도별 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 시장 점유율 - 세계의 용도별 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 평균 가격 - 북미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 종류별 판매량 시장 점유율 - 북미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 용도별 판매 수량 시장 점유율 - 북미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 국가별 판매 수량 시장 점유율 - 북미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 국가별 소비 금액 시장 점유율 - 미국 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 캐나다 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 멕시코 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 유럽 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 종류별 판매량 시장 점유율 - 유럽 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 용도별 판매량 시장 점유율 - 유럽 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 국가별 판매량 시장 점유율 - 유럽 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 국가별 소비 금액 시장 점유율 - 독일 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 프랑스 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 영국 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 러시아 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 이탈리아 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 아시아 태평양 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 종류별 판매량 시장 점유율 - 아시아 태평양 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 용도별 판매량 시장 점유율 - 아시아 태평양 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 지역별 판매 수량 시장 점유율 - 아시아 태평양 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 지역별 소비 금액 시장 점유율 - 중국 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 일본 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 한국 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 인도 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 동남아시아 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 호주 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 남미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 종류별 판매량 시장 점유율 - 남미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 용도별 판매량 시장 점유율 - 남미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 국가별 판매 수량 시장 점유율 - 남미 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 국가별 소비 금액 시장 점유율 - 브라질 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 아르헨티나 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 중동 및 아프리카 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 종류별 판매량 시장 점유율 - 중동 및 아프리카 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 용도별 판매량 시장 점유율 - 중동 및 아프리카 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 지역별 판매량 시장 점유율 - 중동 및 아프리카 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 지역별 소비 금액 시장 점유율 - 터키 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 이집트 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 사우디 아라비아 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 남아프리카 공화국 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 소비 금액 및 성장률 - 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장 성장 요인 - 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장 제약 요인 - 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장 동향 - 포터의 다섯 가지 힘 분석 - 2023년 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스의 제조 비용 구조 분석 - 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스의 제조 공정 분석 - 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 산업 체인 - 직접 채널 장단점 - 간접 채널 장단점 - 방법론 - 조사 프로세스 및 데이터 소스 ※납품 보고서의 구성항목 및 내용은 본 페이지에 기재된 내용과 다를 수 있습니다. 보고서 주문 전에 당사에 보고서 샘플을 요청해서 구성항목 및 기재 내용을 반드시 확인하시길 바랍니다. 보고서 샘플에 없는 내용은 납품 드리는 보고서에도 포함되지 않습니다. |
| ※참고 정보 반도체 실리콘 카바이드(SiC) 파워 디바이스는 기존의 실리콘(Si) 기반 파워 디바이스의 한계를 극복하기 위해 개발된 차세대 전력 반도체 소재를 활용한 전력 스위칭 소자를 의미합니다. 이러한 디바이스는 높은 항복 전압, 낮은 온저항, 우수한 열 전도성, 높은 스위칭 속도 등 실리콘 대비 뛰어난 물리적, 전기적 특성을 지니고 있어 에너지 효율 향상 및 소형화, 고온 동작 환경 지원 등 다양한 장점을 제공합니다. SiC 파워 디바이스의 핵심적인 특징은 다음과 같습니다. 첫째, 넓은 밴드갭(bandgap)입니다. SiC는 실리콘(1.1 eV)에 비해 약 3배에 달하는 3.3 eV의 밴드갭을 가지고 있습니다. 이는 더 높은 항복 전압을 견딜 수 있도록 하며, 이는 고전압 환경에서 작동하는 전력 변환 시스템에 필수적인 요소입니다. 예를 들어, 전기 자동차의 인버터나 고속 열차의 전력 시스템과 같이 높은 전압을 다루는 분야에서 SiC 디바이스는 더 얇은 절연층으로도 동일한 전압을 견딜 수 있어 디바이스의 크기를 줄이고 성능을 향상시킬 수 있습니다. 둘째, 높은 항복 전계 강도(breakdown electric field strength)입니다. SiC는 실리콘보다 약 10배 높은 항복 전계 강도를 가지므로, 동일한 전압을 견디기 위해 필요한 절연 거리 또는 두께가 훨씬 줄어듭니다. 이는 디바이스의 크기를 줄이고 온저항을 낮추는 데 기여합니다. 온저항은 전류가 흐를 때 발생하는 저항으로, 이 값이 낮을수록 전력 손실이 줄어들어 에너지 효율이 높아집니다. 셋째, 우수한 열 전도성입니다. SiC는 실리콘보다 약 3~4배 뛰어난 열 전도성을 가지고 있습니다. 이는 디바이스 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다는 것을 의미합니다. 파워 디바이스는 고전류를 처리할 때 많은 열을 발생시키는데, SiC는 이러한 열을 효율적으로 관리할 수 있어 더 높은 전류 밀도에서도 안정적으로 작동할 수 있으며, 별도의 복잡하고 부피가 큰 방열 시스템의 필요성을 줄여 전체 시스템의 소형화 및 경량화에 기여합니다. 또한, 높은 동작 온도를 견딜 수 있어 기존 실리콘 디바이스로는 불가능했던 고온 환경에서의 직접적인 냉각 없이도 안정적인 작동이 가능해집니다. 넷째, 높은 전자 포화 속도(electron saturation velocity)입니다. SiC는 실리콘보다 더 빠른 전자 이동 속도를 가지므로, 고속 스위칭이 가능합니다. 이는 전력 변환 시스템의 효율을 높이고 스위칭 손실을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 고주파에서 작동하는 전력 변환기에서는 디바이스의 스위칭 속도가 시스템의 전반적인 효율을 결정짓는 핵심 요소이며, SiC는 이러한 요구 사항을 충족시키는 데 유리합니다. 이러한 우수한 특성들을 바탕으로 SiC 파워 디바이스는 다양한 종류로 개발 및 상용화되고 있습니다. 대표적인 종류로는 SiC 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)와 SiC MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)이 있습니다. SiC 쇼트키 다이오드는 기존의 실리콘 PN 접합 다이오드에 비해 역회복 전하(reverse recovery charge)가 거의 없어 고속 스위칭 시 발생하는 스위칭 손실을 획기적으로 줄일 수 있습니다. 또한, 낮은 순방향 전압 강하(forward voltage drop)를 가지므로 전력 손실을 최소화하고 에너지 효율을 높입니다. 이러한 특성으로 인해 SiC 쇼트키 다이오드는 PFC(역률 개선) 회로, 스위칭 모드 전원 공급 장치(SMPS), 태양광 인버터 등 다양한 애플리케이션에서 효율 향상을 위해 널리 사용되고 있습니다. SiC MOSFET은 SiC 기술의 정수를 담고 있는 핵심적인 파워 스위칭 소자입니다. 실리콘 MOSFET 대비 월등히 낮은 온저항과 높은 항복 전압을 제공하여, 동일한 성능을 구현하면서도 디바이스 크기를 크게 줄일 수 있습니다. 또한, 높은 스위칭 속도를 지원하여 전력 변환 시스템의 스위칭 주파수를 높이고 그에 따른 수동 소자(인덕터, 커패시터 등)의 크기를 줄여 시스템 전체의 집적도와 효율을 높이는 데 기여합니다. SiC MOSFET은 특히 전기 자동차의 구동 모터 제어를 위한 인버터, 고출력 태양광 발전 시스템의 DC-DC 컨버터 및 인버터, 산업용 전력 공급 장치, 고효율 서버 전원 공급 장치 등 고전압, 고전류, 고효율이 요구되는 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 최근에는 질화 갈륨(GaN)과 더불어 SiC MOSFET이 차세대 전력 반도체의 대표 주자로 자리매김하고 있으며, 성능과 가격 경쟁력을 높이기 위한 연구 개발이 활발히 진행되고 있습니다. SiC 파워 디바이스의 용도는 매우 광범위합니다. 가장 대표적인 용도로는 전기 자동차(EV) 시장을 들 수 있습니다. 전기 자동차의 핵심 부품인 인버터는 배터리에서 공급되는 직류(DC) 전력을 모터 구동에 필요한 교류(AC) 전력으로 변환하는 역할을 하는데, SiC MOSFET은 이 과정에서 발생하는 에너지 손실을 줄여 전기 자동차의 주행 거리를 늘리고 충전 시간을 단축하는 데 크게 기여합니다. 또한, 고온 환경에서도 안정적으로 작동하므로 복잡한 냉각 시스템의 부담을 줄여 차량의 전반적인 설계 유연성을 높입니다. 태양광 발전 시스템에서도 SiC 파워 디바이스의 활용이 확대되고 있습니다. 태양광 패널에서 생산된 직류 전력을 그리드 연계에 필요한 교류 전력으로 변환하는 태양광 인버터에 SiC MOSFET이 적용되면, 전력 변환 효율을 높여 더 많은 에너지를 회수할 수 있습니다. 또한, 태양광 발전 설비는 옥외에 설치되는 경우가 많아 온도 변화가 크고 더운 환경에서도 안정적으로 작동해야 하는데, SiC의 우수한 내열성은 이러한 환경적 요구 사항을 충족시키는 데 유리합니다. 산업용 전력 시스템에서도 SiC 파워 디바이스의 역할이 중요합니다. 고효율 전력 변환, 스마트 그리드 구축, 전기차 충전 인프라 확장 등에 필수적인 고성능 전력 변환 장치에 SiC가 적용되어 에너지 효율을 극대화하고 시스템의 소형화 및 신뢰성을 향상시키고 있습니다. 예를 들어, 고출력 산업용 용접기, 유도 가열 장치, 고효율 전원 공급 장치 등에서 SiC 파워 디바이스는 기존의 실리콘 기반 솔루션보다 훨씬 뛰어난 성능을 제공합니다. 이 외에도 통신 장비, 서버 전원 공급 장치, 항공 우주 산업, 군용 장비 등 고효율, 소형화, 고신뢰성이 요구되는 다양한 첨단 분야에서 SiC 파워 디바이스의 적용이 가속화되고 있습니다. 이러한 폭넓은 적용 가능성은 SiC 파워 디바이스가 미래 에너지 시스템의 핵심 기술로 자리매김하고 있음을 보여줍니다. SiC 파워 디바이스와 관련된 기술은 크게 소재 제조 기술, 소자 설계 및 공정 기술, 그리고 패키징 기술로 구분할 수 있습니다. SiC 소재 제조 기술은 고품질의 SiC 웨이퍼를 생산하는 것이 핵심입니다. SiC는 다이아몬드와 유사한 매우 단단한 결정 구조를 가지고 있어 성장 및 가공이 매우 까다롭습니다. 고품질의 SiC 결정 성장을 위해서는 고온, 고압의 공정이 필요하며, 결정 결함(dislocations, stacking faults 등)을 최소화하는 것이 중요합니다. 이러한 결함은 소자의 성능 저하 및 신뢰성 문제를 야기할 수 있기 때문입니다. 현재는 주로 승화 성장법(sublimation growth)을 통해 벌크(bulk) SiC 결정을 성장시킨 후, 이를 절단하여 웨이퍼를 제조합니다. 고품질의 6인치(150mm) 및 8인치(200mm) SiC 웨이퍼 제조 기술 확보는 SiC 파워 디바이스의 생산성과 가격 경쟁력을 결정짓는 중요한 요소입니다. 소자 설계 및 공정 기술은 SiC의 뛰어난 물성을 최대한 활용하여 고성능 파워 디바이스를 구현하는 데 중점을 둡니다. 앞서 언급한 SiC MOSFET의 경우, SiC의 높은 항복 전압을 활용하여 1,200V 이상의 고전압에서도 낮은 온저항을 달성하는 것이 중요합니다. 이를 위해 채널의 이동도(mobility)를 높이는 기술, 계면 특성을 개선하는 기술, 소자 구조를 최적화하는 기술 등이 연구되고 있습니다. 또한, SiC 웨이퍼 상에 고품질의 게이트 산화막(gate oxide)을 형성하고, 금속 접합 공정에서 낮은 접촉 저항을 얻는 것 역시 중요한 기술 과제입니다. 패키징 기술은 SiC 파워 디바이스의 성능을 최종 시스템에서 최대한 발휘할 수 있도록 지원하는 역할을 합니다. SiC 디바이스는 높은 전류와 온도를 처리하므로, 기존의 실리콘 디바이스용 패키징과는 다른 접근 방식이 필요합니다. 특히, 높은 스위칭 속도로 인해 발생하는 기생 인덕턴스(parasitic inductance)를 최소화하고, 디바이스에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 열 관리 능력이 뛰어난 패키징 기술이 요구됩니다. 이를 위해 DBC(Direct Bonded Copper) 기판, 몰드 화합물, 인터커넥션 기술 등 다양한 첨단 패키징 기술이 적용되고 있습니다. 또한, SiC 파워 디바이스의 높은 신뢰성을 보장하기 위한 검증 및 테스트 기술 역시 중요하게 다루어지고 있습니다. 결론적으로, 반도체 실리콘 카바이드(SiC) 파워 디바이스는 에너지 효율 향상, 소형화, 고온 동작 등의 혁신적인 장점을 제공하며 전기 자동차, 신재생 에너지, 산업 자동화 등 미래 핵심 산업 분야의 발전에 필수적인 기술로 자리매김하고 있습니다. 소재, 소자, 패키징 기술의 지속적인 발전과 함께 SiC 파워 디바이스 시장은 앞으로도 더욱 성장할 것으로 전망됩니다. |
| ※본 조사보고서 [세계의 반도체 실리콘 카바이드 (SiC) 파워 디바이스 시장 2024 : 기업, 종류, 용도, 시장예측] (코드 : GIR2409H6154) 판매에 관한 면책사항을 반드시 확인하세요. |
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