Kiselkarbid för nya energifordon förväntas

Kisel har alltid varit det vanligaste materialet för tillverkning av halvledarchips, främst på grund av den stora reservatet för kisel, kostnaden är relativt låg och beredningen är relativt enkel. Applicering av kisel inom området optoelektronik och högfrekventa högeffektanordningar hindras emellertid, och driftsprestanda för kisel vid höga frekvenser är dålig, vilket inte är lämpligt för högspänningsapplikationer. Dessa begränsningar har gjort det allt svårare för kiselbaserade kraftanordningar att tillgodose behoven hos nya applikationer som nya energifordon och höghastighetståg för högeffekt och högfrekvensprestanda.

I detta sammanhang har kiselkarbid kommit i rampljuset. Jämfört med de första och andra generationens halvledarmaterial har SIC en serie utmärkta fysikalisk -kemiska egenskaper, utöver bandgapbredden, har det också egenskaperna för elektriskt fält med hög nedbrytning, hög mättnadselektronhastighet, hög värmeledningsförmåga, hög elektrondensitet och hög rörlighet. Det kritiska nedbrytningen av Electric Field of SIC är 10 gånger SI och 5 gånger den för GaAs, vilket förbättrar motståndets spänningskapacitet, driftsfrekvens och strömtäthet för SIC -basanordningar och minskar ledningsförlusten för enheten. Tillsammans med en högre värmeledningsförmåga än CU kräver enheten inte ytterligare värmeavledningsenheter för att använda, vilket minskar den totala maskinstorleken. Dessutom har SIC-enheter mycket låga ledningsförluster och kan upprätthålla god elektrisk prestanda vid ultrahöga frekvenser. Exempelvis kan byte från en tre-nivå-lösning baserad på SI-enheter till en tvånivålösning baserad på SIC öka effektiviteten från 96% till 97,6% och minska kraftförbrukningen med upp till 40%. Därför har SIC-enheter stora fördelar med lågeffekt, miniatyriserade och högfrekventa applikationer.

Jämfört med traditionellt kisel är användningsgränsprestanda för kiselkarbid bättre än kisel, som kan tillgodose applikationsbehovet för hög temperatur, högt tryck, högfrekvens, hög effekt och andra förhållanden, och den nuvarande kiselkarbiden har tillämpats på RF -enheter och kraftenheter.

Kiselkarbidmaterial kan göra storleken på enheten mindre och mindre, och prestandan blir bättre och bättre, så under de senaste åren har tillverkare av elektriska fordon gynnat det. Enligt ROHM, en 5KW LLCDC/DC -omvandlare, ersattes kraftkontrollskivan av kiselkarbid istället för kiselanordningar, vikten reducerades från 7 kg till 0,9 kg och volymen reducerades från 8755cc till 1350cc. Storleken på SIC-enheten är endast 1/10 av den för kiselanordningen för samma specifikation, och energiförlusten för Si Carbit MOSFET-systemet är mindre än 1/4 av den för den kiselbaserade IGBT, som också kan Ta med betydande prestandaförbättringar i slutprodukten.