전자 제품에서의 5가지 이리듐 응용 분야

이리듐은 백금 계열에서 가장 희소하고 값비싼 원소 중 하나입니다. 이리듐은 부식에 대한 놀라운 저항성, 높은 융점, 촉매 특성으로 잘 알려져 있습니다. 이러한 특성으로 인해 다양한 첨단 기술 분야, 특히 전자 및 전기화학 분야에서 이리듐이 많이 사용되고 있습니다.

1. 전극 및 전기 접점

이리듐은 반도체 및 전자제품에 사용되는 견고하고 효율적인 전극 및 전기 접점 생산의 재료로 널리 사용됩니다. 자동차 산업의 고성능 점화 플러그, 항공우주 릴레이, 위성 시스템 등 안정적인 성능이 요구되는 장치 제작에 필요합니다. 녹는점이 높아(~2,466°C) 안정적인 성능과 긴 수명이 요구되는 장치 및 시스템과 자동차 및 항공 산업용 점화 플러그 생산에 가장 적합한 소재입니다.

이 시장에서 이리듐 제품에는 자동차 및 소형 엔진용 이리듐 포인트 점화 플러그가 있으며, 수명이 길고 효율적인 점화를 달성할 수 있는 기능이 향상되었습니다. 항공우주/위성 시장을 위한 고신뢰성 전기 접촉 솔루션은 이리듐을 사용하여 열악한 환경 조건에서도 장시간 안정적인 전기 연결을 보장합니다.

관련 읽기: 이리듐의 5가지 일반적인 용도

2. 반도체 결정 성장을 위한 도가니

이리듐은 고온과 부식성 환경에 견딜 수 있기 때문에 특히 반도체 산업에서 고온 응용 분야에 매우 바람직합니다. 이리듐의 주요 응용 분야는 초크랄스키 공정으로, 사파이어나 YAG와 같은 고품질 단결정을 제조하기 위한 초순수 재료로 사용됩니다. 이러한 결정은 발광 다이오드 기판, 광학 창 또는 레이저 부품 등 다양한 용도로 사용됩니다. 이리듐이 오염 없이 2,000°C 이상의 온도에 견딜 수 있는 능력은 초순수 소재를 제조하는 데 매우 중요합니다.

3. 전자제품용 박막

이리듐 박막은 전자 부문, 특히 자기 저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM) 및 스핀 궤도 토크(SOT) 장치와 관련된 응용 분야에서 다양한 용도로 사용됩니다. 이리듐의 스핀 궤도 결합 특성은 높은 전기 전도도와 자기 특성을 필요로 하는 향후 스핀트로닉스 장치에 활용됩니다. 이리듐은 비휘발성 메모리 준비에 응용되어 디지털 메모리 애플리케이션의 불안정성과 높은 전력 소비를 해결합니다.

이리듐 제품의 예로는 자기 기준이 필요한 MRAM을 만드는 데 사용되는 이리듐 망간 박막을 들 수 있습니다. 이리듐으로 만들어져 이 범주에 속하는 제품의 또 다른 예로는 산화 이리듐 박막이나 필름을 만드는 데 사용되는 스퍼터링 타겟이 있습니다.

4. 특수 센서 및 감지기

방사선 및 열 감지기와 같은 고에너지 분야에서 사용되는 센서 및 검출기 제조에 적용됩니다. 밀도가 높고 불활성이기 때문에 인공위성에 전력을 공급하여 전기를 생산하는 방사성 동위원소 열전발전기 생산에 적합합니다. 최대 2,000°C의 고온을 측정할 수 있는 이리듐-로듐(Ir/Rh40) 합금으로 생산되는 고온 열전대에 적용됩니다. 항공우주 산업에서 고온을 측정하기 위해 사용됩니다.

이리듐 열전대는 고온 측정에 적용되기 때문에 이 분야에 많이 사용됩니다. 이리듐 센서는 입자의 방출을 모니터링할 수 있기 때문에 방사선 감지에도 사용됩니다.

5. OLED 및 틈새 애플리케이션

이리듐의 일반적인 응용 분야 외에도 이 원소는 기술 개발에도 사용됩니다. 일부 응용 분야에는 유기 발광 다이오드 생산에 이리듐을 사용하는 것이 포함됩니다. OLED 생산에서 이리듐(III) 화합물, 예를 들어 Ir(ppy)₃은 인광 발광층으로 작용합니다. OLED 생산에 사용되는 화합물은 내부 양자 효율이 거의 100%에 달하는 디스플레이를 가능하게 합니다.

또한 이리듐의 새로운 응용 분야로는 첨단 디스플레이 및 진공 마이크로전자 기술을 시연하기 위해 전계 방출을 기반으로 하는 소자 제조에 이리듐을 활용하는 것이 있습니다. 이리듐은 낮은 일함수 때문에 냉음극의 잠재적 재료로 간주됩니다.

도전 과제 및 고려 사항

전자 분야에서 이리듐 원소의 중요성에도 불구하고 이리듐 원소를 사용하는 데는 몇 가지 어려움이 있습니다. 예를 들어, 이리듐 원소의 희소성이 제기되는 도전 과제에 크게 기여합니다. 또한 이리듐의 현재 생산량은 연간 7~10톤에 불과하기 때문에 이 원소의 가치는 매우 높습니다. 이 원소의 가격은 트로이 온스당 4,000달러에서 6,000달러 사이를 오가고 있습니다.

게다가 상온에서 이리듐이 부서지기 쉽기 때문에 원소 제조가 상당히 까다롭습니다. 셋째, 이리듐이 주로 백금 채굴의 부산물인 남아프리카공화국 등 일부 지역에서만 생산되기 때문에 이리듐을 구할 수 있습니다. 이리듐은 주로 채굴되는 지역에 따라 공급량이 달라지기 때문에 자유롭게 구할 수 있는 원소가 아닙니다.

요약 표: 전자제품의 이리듐 응용 분야

결론적으로 이리듐은 현대 전자 및 전기화학 응용 분야에서 없어서는 안 될 소재입니다. 희귀성과 비용이 문제이긴 하지만, 이리듐의 성능 특성 덕분에 친환경 수소 생산부터 고효율 조명에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 대체 불가능한 소재입니다. 기술이 계속 발전함에 따라 이리듐은 전자 산업에서 혁신의 중요한 원동력이 될 것입니다.