거친 환경에서 센서로 이용될 수 있는 실리콘 카바이드의 장점

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-02-13

기계나 전기공학적 센서를 위한 반도체로 실리콘 카바이드(silicon carbide)*를 이용하는 것은 보다 거친 환경에서 뛰어난 작동성과 안전성을 확보하는데 있어서 중요한 역할을 할 수 있다고 그리피스대(Griffith University)의 연구자들은 말하고 있다. 그리피스대(Griffith University) 퀸즈랜드 마이크로 및 나노기술 센터(Queensland Micro- and Nanotechnology Centre (QMNC))에서 만들어진 실리콘 카바이드(silicon carbide)를 이용한 실험 결과는 고성능 센서에 이용되는 반도체재료로 그 화합물의 우수성을 입증했다. 그 연구는 광산, 항공우주, 항공기 및 자동차, 전기화학 및 생의학 산업에 이르기까지 다양한 분야에 많은 이점을 줄 수 있을 것으로 보인다. Journal of Materials Chemistry C에 게재된 이번 발견은 처음으로 실리콘 웨이퍼(silicon wafer) 상에 집적된 실리콘 카바이드의 전기전도성에 대한 기계적인 구속력의 영향을 보여주었다. 이와 관련해 그리피스대 화학공학과 교수이자 이번 연구를 수행한 Dzung Dao 박사는 “50년 이상 동안, 실리콘은 센싱 장치를 위한 반도체로 이용되어 왔으며 오늘날의 컴퓨터, 이동전화기, 자동차 및 많은 부분에 걸쳐 이용되고 있다“고 말했다. 그는 또한 “하지만, 실리콘은 200도 이상의 높은 온도에서 작동하는 전자 장치에서는 적합하지 않은데 그 이유는 이들이 지닌 열 전달과 접합 부위에 문제가 발생하기 때문이다. 따라서 정유나 석탄을 채굴하는 것, 연소 엔진과 에너지 전환 장치 등과 같은 분야에서 뛰어나 센서로 작용할 수 있는 뛰어난 재료를 찾아야 한다”고 말했다. 그는 이어 “온도가 200도 가까이 도달하는 영역에서 화학적 부식과 기계적인 충격은 상당하다. 그것이 바로 실리콘 카바이드가 주목을 받고 있는 이유”라고 덧붙였다. 이 연구에 대한 보다 자세한 연구 결과는 “pubs.rsc.org/en/content/articl… c02679a#!divAbstract “를 참고하기 바란다. 실리콘 카바이드(silicon carbide)*: 비산화물 세라믹의 대표적인 존재로, 숫돌 따위의 연마재료, 또는 발열체와 바리스터 등의 전기재료, 내화물로서 없어서는 안 되는 공업용 재료이다. 실리카와 코크스를 원료로 하며, 전기로에서 열을 강하게 가하여 제조한다. 그림: 이번 연구를 주도한 Dzung Dao 박사 7-researchshow.jpg http://phys.org/news/2015-02-benefits-silicon-carbide-sensors-harsh.html