Očekuje se silikonski karbid za nova energetska vozila

Silicon je oduvijek bio najčešće korišten materijal za proizvodnju poluvodičkih čipova, uglavnom zbog velike rezerve silikona, troškovi su relativno niski, a priprema je relativno jednostavna. Međutim, primjena silikona u polju optoelektronike i visokofrekventnih uređaja velike snage su ometane, a operacija performanse silikona na visokim frekvencijama je loša, što nije pogodno za visokonaponske aplikacije. Ova ograničenja učinila su je sve teže za silicijumske snage zasnovane na uređajima kako bi zadovoljili potrebe u nastajanju aplikacija kao što su nova energetska vozila i brzina velike brzine i visoke frekvencije.

U tom kontekstu, silikonski karbid je ušao u reflektor. U usporedbi sa poluvodičkim materijalima za prvu i drugu generaciju, SIC ima seriju odličnih fizikohemijskih svojstava, pored širine pojasa benda, također ima karakteristike električnog polja visokog kvara, brzina elektrona visoke zasićenosti, visoku toplinsku provodljivost, visoku toplinsku provodljivost i visoku pokretljivost. Električno polje kritičnog prekida je 10 puta veće od sija i 5 puta od GAA-a, što poboljšava izdržanje naponskog kapaciteta, radnu frekvenciju i trenutnu gustoću SIC osnovnih uređaja i smanjuje gubitak uređaja. Spojen sa većom toplotnom provodljivošću od Cu, uređaj ne zahtijeva da se koristi dodatni uređaji za disipaciju topline za upotrebu, smanjujući ukupnu veličinu stroja. Pored toga, SIC uređaji imaju vrlo niske gubitke od provodljivosti i mogu održavati dobre električne performanse na ultra visokim frekvencijama. Na primjer, promjena s otopine na tri nivoa na temelju SI uređaja na dvoslojno rješenje zasnovano na SIC-u može povećati efikasnost sa 96% na 97,6% i smanjiti potrošnju energije do 40%. Stoga SiC uređaji imaju velike prednosti u minijaturiziranim i visokofrekventnim aplikacijama.

U usporedbi s tradicionalnim silikonom, korištenje limit iz silikonskog karbida je bolje od silikona, što može ispuniti potrebe za primjenom visoke temperature, visokog pritiska, visoke snage i drugih uvjeta, a trenutni silikonski karbid je primijenjen na RF uređaji i uređaji za napajanje.

Silicijumski karbidni materijali mogu napraviti veličinu uređaja manjim i manjim, a performanse postaju sve bolji i bolji, pa su posljednjih godina, a proizvođači električnih vozila favorizirali. Prema ROHM-u, 5kW LLCDC / DC pretvarač, daska za kontrolu napajanja zamijenjena je silikonskim karbidom umjesto silikonskih uređaja, težina je smanjena sa 7kg na 0,9kg, a jačinu do 0,9kg. Veličina SIC uređaja iznosi samo 1/10 od silikonskih uređaja iste specifikacije, a gubitak energije Silikova SI Carbit MOFET je manji od 1/4 od onog IGBT-a na bazi silikona, koji takođe mogu donijeti značajna poboljšanja performansi na krajnji proizvod.