Silisiumkarbid for nye energikjøretøyer forventes

Silisium har alltid vært det mest brukte materialet for fremstilling av halvlederflis, hovedsakelig på grunn av den store reservatet av silisium, kostnadene er relativt lave, og preparatet er relativt enkel. Imidlertid er anvendelsen av silisium innen optoelektronikk og høyfrekvente høyeffektinnretninger hindret, og driftsytelsen til silisium ved høye frekvenser er dårlig, noe som ikke er egnet for høyspenningsapplikasjoner. Disse begrensningene har gjort det stadig vanskeligere for silisiumbaserte strømenheter å imøtekomme behovene til nye applikasjoner som nye energikjøretøyer og høyhastighetsskinne for høye kraft- og høyfrekvente ytelser.

I denne sammenhengen har silisiumkarbid kommet i søkelyset. Sammenlignet med første og andre generasjons halvledermaterialer, har SIC en serie utmerkede fysisk -kjemiske egenskaper, i tillegg til båndgapets bredde, har den også egenskapene til elektrisk felt med høy metning, høy metning elektronhastighet, høy termisk ledningsevne, høy elektron tetthet og høy mobilitet. Det elektriske nedbrytning av SIC er 10 ganger det for Si og 5 ganger for GaAS, noe som forbedrer motstandsspenningskapasiteten, driftsfrekvensen og strømtettheten til SIC -baseenheter, og reduserer ledningstapet til enheten. Kombinert med høyere termisk ledningsevne enn Cu, krever ikke enheten ytterligere varmedissipasjonsinnretninger for å bruke, noe som reduserer den totale maskinstørrelsen. I tillegg har SIC-enheter veldig lave ledningstap og kan opprettholde god elektrisk ytelse ved ultrahøye frekvenser. For eksempel kan endring fra en tre-nivå løsning basert på SI-enheter til en to-nivå løsning basert på SIC øke effektiviteten fra 96% til 97,6% og redusere strømforbruket med opptil 40%. Derfor har SIC-enheter store fordeler innen lav effekt, miniatyrisert og høyfrekvente applikasjoner.

Sammenlignet med tradisjonelt silisium, er bruksgrensen til silisiumkarbid bedre enn silisium, som kan dekke påføringsbehovet for høy temperatur, høyt trykk, høy frekvens, høy effekt og andre forhold, og den nåværende silisiumkarbid har blitt brukt på RF -enheter og strømenheter.

Silisiumkarbidmaterialer kan gjøre størrelsen på enheten mindre og mindre, og ytelsen blir bedre og bedre, så de siste årene har produsenter av elektriske kjøretøy favorisert det. I følge ROHM, en 5kW LLCDC/DC -omformer, ble Power Control Board erstattet av silisiumkarbid i stedet for silisiumenheter, vekten ble redusert fra 7 kg til 0,9 kg, og volumet ble redusert fra 8755cc til 1350cc. Størrelsen på SIC-enheten er bare 1/10 av silisiumanordningen med samme spesifikasjon, og energitapet til Si Carbit MOSFET-systemet er mindre enn 1/4 av den for den silisiumbaserte IGBT, som også kan Gi betydelige ytelsesforbedringer til sluttproduktet.