Očakáva sa karbid kremíka pre nové energetické vozidlá

Silikón bol vždy najbežnejšie používaným materiálom na výrobu polovodičových čipov, hlavne kvôli veľkej rezervácii kremíka, náklady sú relatívne nízke a príprava je relatívne jednoduchá. Avšak uplatňovanie kremíka v oblasti optoelektroniky a vysokofrekvenčných vysoko výkonných zariadení sa bráni a prevádzková výkonnosť kremíka pri vysokých frekvenciách je slabá, čo nie je vhodné pre vysoko napätia. Tieto obmedzenia sťažili pre výkonové zariadenia založené na kremíkach splniť potreby vznikajúcich aplikácií, ako sú nové energetické vozidlá a vysokorýchlostná koľajnica pre vysokorýchlostný a vysokofrekvenčný výkon.

V tejto súvislosti sa kremíkový karbid dostal do centra pozornosti. V porovnaní s polovodičovými materiálmi prvej a druhej generácie má SIC rad vynikajúcich fyzikálno -chemických vlastností, okrem šírky medzery v pásme, má tiež charakteristiky vysokého rozkladného elektrického poľa, vysokej saturačnej rýchlosti elektrónov, vysokej tepelnej vodivosti, vysokej hustoty elektrónov a vysoká mobilita. Kritické rozkladné elektrické pole SIC je 10 -násobok poľa SI a 5 -násobok poľa GAAS, čo zlepšuje vydržanie napätia, prevádzkovú frekvenciu a hustotu prúdu základných zariadení SIC a znižuje stratu vodivosti zariadenia. V spojení s vyššou tepelnou vodivosťou ako CU zariadenie nevyžaduje ďalšie zariadenia na rozptyl tepla, čím sa znižuje celková veľkosť stroja. Okrem toho majú zariadenia SIC veľmi nízke straty vodivosti a môžu udržiavať dobrý elektrický výkon pri ultra vysokých frekvenciách. Napríklad zmena z trojúrovňového roztoku založeného na zariadeniach SI na dvojúrovňové riešenie založené na SIC môže zvýšiť účinnosť z 96% na 97,6% a znížiť spotrebu energie až o 40%. Zariadenia SIC preto majú veľké výhody v aplikáciách s nízkym výkonom, miniaturizovaných a vysokofrekvenčných aplikácií.

V porovnaní s tradičným kremíkom je limitný výkon použitia karbidu kremíka lepší ako výkon kremíka, ktorý môže spĺňať potreby aplikácie vysokého teploty, vysokého tlaku, vysokého frekvencie, vysokého výkonu a iných podmienok a na súčasný karbid kremíka bol aplikovaný RF zariadenia a napájacie zariadenia.

Materiály karbidu kremíka môžu zmeniť veľkosť zariadenia menšie a menšie a výkon sa zlepšuje a zlepšuje, takže v posledných rokoch ho uprednostňovali výrobcovia elektrických vozidiel. Podľa ROHM, konvertora 5KW LLCDC/DC, bola doska na reguláciu výkonu nahradená kremíkovým karbidom namiesto kremíkových zariadení, hmotnosť sa znížila zo 7 kg na 0,9 kg a objem sa znížil z 8755 ccm na 1350 ccm. Veľkosť zariadenia SIC je iba 1/10 z veľkosti kremíkového zariadenia s rovnakou špecifikáciou a strata energie systému SI Carbit MOSFET je menšia ako 1/4 strany IGBT na báze kremíka, ktorá môže tiež Prineste významné zlepšenie výkonu do konečného produktu.