Siliziumkarbid für neue Energiefahrzeuge wird erwartet

Silizium war schon immer das am häufigsten verwendete Material für die Herstellung von Halbleiterchips, hauptsächlich aufgrund der großen Siliziumreserve, die Kosten sind relativ niedrig und die Zubereitung ist relativ einfach. Die Anwendung von Silizium auf dem Gebiet der Optoelektronik- und Hochfrequenz-Hochleistungsgeräte wird jedoch behindert, und die Betriebsleistung von Silizium bei hohen Frequenzen ist schlecht, was nicht für Hochspannungsanwendungen geeignet ist. Diese Einschränkungen haben es für Silizium-Basis-Leistungsgeräte zunehmend erschwert, die Bedürfnisse aufstrebender Anwendungen wie neue Energiefahrzeuge und Hochgeschwindigkeitsschiene für Hochleistungs- und Hochfrequenzleistung gerecht zu werden.

In diesem Zusammenhang ist Siliziumkarbid ins Rampenlicht gekommen. Im Vergleich zu den Halbleitermaterialien der ersten und zweiten Generation verfügt SIC über eine Reihe exzellenter physikochemischer Eigenschaften. Zusätzlich zur Breite der Bandlücke verfügt es auch über die Eigenschaften eines Elektrofelds mit hohem Breakdown -Feld, hoher Sättigungselektronengeschwindigkeit, hoher thermischer Leitfähigkeit, hoher Elektronendichte und hohe Mobilität. Das kritische Aufschlüsselungsfeld von SIC beträgt das 10 -fache der SI und das 5 -fache der von GaAs, was die Spannungskapazität, die Betriebsfrequenz und die Stromdichte von SIC -Basisgeräten verbessert und den Leitungsverlust des Geräts verringert. In Verbindung mit einer höheren thermischen Leitfähigkeit als Cu benötigt das Gerät keine zusätzlichen Wärmeableitungsgeräte, um die Gesamtmaschinengröße zu verringern. Darüber hinaus haben SIC-Geräte sehr geringe Leitungsverluste und können bei ultrahoch Frequenzen eine gute elektrische Leistung aufrechterhalten. Wenn Sie beispielsweise von einer dreistufigen Lösung auf SI-Geräten zu einer zweistufigen Lösung basierend auf SIC basieren, kann die Effizienz von 96% auf 97,6% steigern und den Stromverbrauch um bis zu 40% senken. Daher haben SIC-Geräte große Vorteile in Bezug auf geringfügige, miniaturisierte und hochfrequente Anwendungen.

Im Vergleich zu traditionellem Silizium ist die Nutzungsgrenze der Leistung von Siliziumkarbid besser als die von Silizium, was den Anwendungsbedarf von hohen Temperaturen, hohen Druck, Hochfrequenz, hoher Leistung und anderen Erkrankungen erfüllen kann, und das derzeitige Siliziumkarbid wurde angewendet RF -Geräte und Leistungsgeräte.

Siliziumkarbidmaterialien können die Größe des Geräts kleiner und kleiner machen, und die Leistung wird immer besser. In den letzten Jahren haben die Hersteller von Elektrofahrzeugen es bevorzugt. Laut ROHM, einem 5 -kW -LLCDC/DC -Wandler, wurde die Stromversorgungsscheibe anstelle von Siliziumgeräten durch Siliziumkarbid ersetzt, das Gewicht wurde von 7 kg auf 0,9 kg reduziert und das Volumen von 8755 ccm auf 1350 ccm reduziert. Die Größe des SIC-Geräts beträgt nur 1/10 der des Siliziumgeräts derselben Spezifikation, und der Energieverlust des SI-Carbit-MOSFET Bringen Sie das Endprodukt erhebliche Leistungsverbesserungen mit.