Oczekuje się węgliku krzemowego dla nowych pojazdów energetycznych

Krzem zawsze był najczęściej stosowanym materiałem do produkcji układów półprzewodnikowych, głównie z powodu dużej rezerwy krzemu, koszt jest stosunkowo niski, a przygotowanie jest stosunkowo proste. Jednak zastosowanie krzemu w dziedzinie optoelektroniki i urządzeń o wysokiej częstotliwości jest utrudnione, a wydajność działania krzemu przy wysokich częstotliwościach jest słaba, co nie jest odpowiednie do zastosowań o wysokim napięciu. Ograniczenia te utrudniają coraz trudniej dla krzemu urządzeń energetycznych zaspokojenia potrzeb wschodzących zastosowań, takich jak nowe pojazdy energetyczne i szybka kolej w celu uzyskania wydajności o dużej mocy i wysokiej częstotliwości.

W tym kontekście krzemowy węgliek pojawił się w centrum uwagi. W porównaniu z materiałami półprzewodnikowymi pierwszej i drugiej generacji, SIC ma serię doskonałych właściwości fizykochemicznych, oprócz szerokości szczeliny pasmowej, ma również charakterystykę wysokiego rozkładu pola elektrycznego, wysokiej prędkości elektronów nasycenia, wysokiej przewodności cieplnej, wysokiej gęstości elektronów i wysoka mobilność. Krytyczne rozkładanie elektryczne pola SIC wynosi 10 razy większe niż SI i 5 razy więcej niż GAAS, co poprawia wytrzymałość napięcia, częstotliwość roboczą i gęstość prądu urządzeń bazowych SIC i zmniejsza utratę przewodzenia urządzenia. W połączeniu z wyższą przewodnością cieplną niż Cu, urządzenie nie wymaga dodatkowych urządzeń rozpraszania ciepła do użycia, zmniejszając ogólny rozmiar maszyny. Ponadto urządzenia SIC mają bardzo niskie straty przewodzenia i mogą utrzymać dobrą wydajność elektryczną przy bardzo wysokich częstotliwościach. Na przykład zmiana z trzypoziomowego rozwiązania opartego na urządzeniach SI na dwupoziomowy rozwiązanie oparte na SIC może zwiększyć wydajność z 96% do 97,6% i zmniejszyć zużycie energii nawet o 40%. Dlatego urządzenia SIC mają duże zalety w zastosowaniach o niskiej mocy, zminiaturyzowanej i wysokiej częstotliwości.

W porównaniu z tradycyjnym krzemionem, ograniczanie ograniczeń węgliku krzemu jest lepsze niż krzem, który może zaspokoić potrzeby zastosowania wysokiej temperatury, wysokiej ciśnienia, wysokiej częstotliwości, wysokiej mocy i innych warunków, a obecny węglik krzemu został zastosowany na Urządzenia RF i urządzenia energetyczne.

Materiały z węglików krzemowych mogą zwiększyć wielkość urządzenia, a wydajność staje się coraz lepsza, więc w ostatnich latach preferowali to producenci pojazdów elektrycznych. Według ROHM, konwertera LLCDC/DC o pojemności 5 kW, tablica sterowania mocą zastąpiono węglikiem krzemu zamiast urządzeń krzemowych, waga zmniejszono z 7 kg do 0,9 kg, a objętość zmniejszono z 8755 cm3 do 1350 cm3. Rozmiar urządzenia SIC wynosi tylko 1/10 rozmiaru urządzenia krzemowego o tej samej specyfikacji, a utrata energii systemu MOSFET SI Carbit jest mniejsza niż 1/4 IGBT na bazie krzemu, co może również Wprowadź znaczną poprawę wydajności produktu końcowego.