실리콘 커패시터
[Silicon Capacitor]실리콘 기판 위에 반도체 박막 공정을 적용해 제조한 커패시터(축전기). 유전체로 이산화실리콘(SiO₂)이나 질화실리콘(Si₃N₄) 등을 사용하며, 금속-절연체-금속(MIM) 구조를 기반으로 제작된다. 반도체 공정을 활용하기 때문에 초소형·초박형 구현이 가능하고, 온도·전압 변화에 따른 정전용량 안정성이 높다.
구조는 크게 평면형(Planar)과 트렌치형(Trench)으로 나뉜다. 평면형은 구조가 단순해 생산성이 높고 고전압 환경에 적합하며, 트렌치형은 실리콘 기판 내부에 미세 홈(트렌치)을 형성해 단위 면적당 정전용량을 높인 구조다. 최근에는 3차원(3D) 전극 구조와 원자층증착(ALD) 기술이 적용되면서 고집적·고용량 제품 개발이 확대되고 있다.
실리콘 커패시터는 적층세라믹커패시터(MLCC)에 비해 정전용량 변화가 작고, 온도·전압·노화에 따른 특성 편차가 낮다는 장점이 있다. 또한 압전효과가 없어 전압 변동 시 발생하는 가청 노이즈가 거의 없으며, 고온 환경에서도 안정적으로 동작한다. 반면 최대 정전용량과 가격 경쟁력에서는 MLCC보다 불리해 범용 전자기기보다는 고신뢰성 시장 중심으로 적용되고 있다.
최근에는 AI 반도체와 고성능 컴퓨팅(HPC) 시스템의 전력 안정성 수요가 커지면서 차세대 전원분배망(PDN) 핵심 부품으로 주목받고 있다. 특히 5G·6G 통신장비, AI 가속기, 첨단 패키징, 자동차 전장(ADAS·BMS), 의료기기 분야에서 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 기존 MLCC를 보완하거나 일부 대체하는 차세대 수동소자로 평가받고 있다.
관련어
- 참조어적층세라믹콘덴서