Siliciumcarbid til nye energikøretøjer forventes

Silicium har altid været det mest almindeligt anvendte materiale til fremstilling af halvlederchips, hovedsageligt på grund af den store siliciumreserve, omkostningerne er relativt lave, og forberedelsen er relativt enkel. Imidlertid er anvendelsen af ​​silicium inden for optoelektronik og højfrekvente højeffekt-enheder hindret, og driftsydelsen af ​​silicium ved høje frekvenser er dårlig, hvilket ikke er egnet til højspændingsanvendelser. Disse begrænsninger har gjort det stadig vanskeligere for siliciumbaserede strømenheder at imødekomme behovene i nye applikationer såsom nye energikøretøjer og højhastighedsbane til højeffekt og højfrekvent ydelse.

I denne sammenhæng er siliciumcarbid kommet i rampelyset. Sammenlignet med den første og anden generation af halvledermaterialer har SIC en række fremragende fysisk -kemiske egenskaber, ud over båndgapbredden, det har også egenskaberne ved elektrisk felt med høj nedbrydning, høj mætningselektronhastighed, høj termisk ledningsevne, høj elektrondensitet og høj mobilitet. Det kritiske sammenbrud elektriske felt af SIC er 10 gange SI og 5 gange 5 gange GAAS, hvilket forbedrer modstandsspændingskapaciteten, driftsfrekvensen og strømtætheden af ​​SIC -baseenheder og reducerer ledningstabet af enheden. Sammen med en højere termisk ledningsevne end Cu kræver enheden ikke yderligere varmeafledningsenheder for at bruge, hvilket reducerer den samlede maskinstørrelse. Derudover har SIC-enheder meget lavt ledningstab og kan opretholde god elektrisk ydeevne ved ultrahøje frekvenser. For eksempel kan ændring af en tre-niveau-løsning baseret på SI-enheder til en to-niveau-løsning baseret på SIC øge effektiviteten fra 96% til 97,6% og reducere strømforbruget med op til 40%. Derfor har SIC-enheder store fordele ved lav effekt, miniaturiserede og højfrekvente applikationer.

Sammenlignet med traditionelt silicium er brugsgrænsepræstation for siliciumcarbid bedre end siliciums silicium RF -enheder og strømenheder.

Siliciumcarbidmaterialer kan gøre størrelsen på enheden mindre og mindre, og ydelsen bliver bedre og bedre, så i de senere år har producenter af elektriske køretøjer favoriseret den. Ifølge ROHM, en 5KW LLCDC/DC -konverter, blev strømstyringskortet erstattet af siliciumcarbid i stedet for siliciumindretninger, vægten blev reduceret fra 7 kg til 0,9 kg, og volumen blev reduceret fra 8755cc til 1350cc. Størrelsen på SIC-enheden er kun 1/10 af størrelsen på siliciumindretningen med samme specifikation, og energitabet af SI-carbit-mosfet-systemet er mindre end 1/4 af den af ​​den siliciumbaserede IGBT, som også kan også Bring betydelige ydelsesforbedringer til slutproduktet.