전기연구원, SiC 반도체 결함 판별 파장 '459nm' 규명

에너지신문 · 2026년 10월 25일 · 큐피엑스 에너지 요약

한국전기연구원 차세대반도체연구센터 나문경 박사팀은 충남대 홍순구 교수팀, 호리바에스텍코리아, SK실트론과 공동으로 탄화규소(SiC) 전력반도체의 '(4,1) 프랭크형 적층결함' 발광 파장이 기존에 알려진 424나노미터(nm)가 아닌 459nm임을 확인했다. 기존 424nm 값은 국제전기기술위원회(IEC) 기준에도 반영됐으나, 발광 신호와 실제 원자 구조를 일대일로 대조한 검증에는 한계가 있었다.

연구팀은 상용 웨이퍼 207장에서 확보한 10만여 개의 결함 데이터를 분석하고, 시편 176개를 제작해 전자현미경으로 원자 배열을 관찰한 뒤 밀도범함수이론(DFT) 계산으로 교차 검증했다. SiC 전력반도체는 제조 과정에서 적층결함이 발생하면 성능과 신뢰성이 떨어질 수 있어, 산업 현장에서는 광발광(PL) 검사로 결함을 구분한다.

연구 결과는 학술지 '악타 머티리얼리아(Acta Materialia)'에 게재됐으며, 산업통상부 '화합물전력반도체고도화기술개발사업' 지원으로 수행됐다.

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네오디뮴·디스프로슘 등은 전기차 구동모터와 풍력 발전기용 영구자석의 핵심 소재로, 국내 기업이 재자원화 공급망을 구축하려는 시도다. 고려아연은 미국 알타 리소스 테크놀로지스와의 기술협력, 한국지질자원연구원 연구개발 과제 참여도 병행하고 있다.

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