پیش بینی می شود کاربید سیلیکون برای وسایل نقلیه انرژی جدید

سیلیکون همیشه متداول ترین مواد برای ساخت تراشه های نیمه هادی بوده است ، عمدتا به دلیل ذخیره بزرگ سیلیکون ، هزینه نسبتاً کم است و آماده سازی نسبتاً ساده است. با این حال ، استفاده از سیلیکون در زمینه نوری و دستگاه های با قدرت بالا با فرکانس بالا مانع شده است ، و عملکرد عملکرد سیلیکون در فرکانس های بالا ضعیف است ، که برای کاربردهای ولتاژ بالا مناسب نیست. این محدودیت ها باعث شده است تا برای دستگاه های قدرت مبتنی بر سیلیکون برای نیازهای برنامه های نوظهور مانند وسایل نقلیه انرژی جدید و راه آهن پر سرعت برای عملکرد با قدرت بالا و با فرکانس بالا به طور فزاینده ای دشوار شود.

در این زمینه ، کاربید سیلیکون به کانون توجه قرار گرفته است. در مقایسه با مواد نیمه هادی نسل اول و دوم ، SIC دارای یک سری از خصوصیات فیزیکوشیمیایی عالی است ، علاوه بر عرض شکاف باند ، همچنین ویژگی های میدان الکتریکی با شکست بالا ، سرعت الکترون اشباع بالا ، هدایت حرارتی بالا ، چگالی الکترون بالا را دارد. و تحرک بالا میدان الکتریکی مهم خرابی SIC 10 برابر SI و 5 برابر GAAS است که باعث افزایش ظرفیت ولتاژ مقاومت ، فرکانس کار و چگالی جریان دستگاههای پایه SIC می شود و باعث کاهش هدایت دستگاه می شود. همراه با هدایت حرارتی بالاتری نسبت به مس ، دستگاه نیازی به استفاده از دستگاه های اتلاف گرما اضافی ندارد و اندازه کلی دستگاه را کاهش می دهد. علاوه بر این ، دستگاه های SIC از تلفات هدایت بسیار کمی برخوردار هستند و می توانند عملکرد الکتریکی خوبی را در فرکانس های فوق العاده بالا حفظ کنند. به عنوان مثال ، تغییر از یک راه حل سه سطح بر اساس دستگاه های SI به یک راه حل دو سطح بر اساس SIC می تواند راندمان را از 96 ٪ به 97.6 ٪ افزایش داده و میزان مصرف برق را تا 40 ٪ کاهش دهد. بنابراین ، دستگاه های SIC در برنامه های کم مصرف ، مینیاتوریزه و با فرکانس بالا از مزایای زیادی برخوردار هستند.

در مقایسه با سیلیکون سنتی ، عملکرد حد استفاده از کاربید سیلیکون بهتر از سیلیکون است ، که می تواند نیازهای کاربردی با درجه حرارت بالا ، فشار بالا ، فرکانس بالا ، قدرت بالا و سایر شرایط را برآورده کند و کاربید فعلی سیلیکون اعمال شده است دستگاه های RF و دستگاه های برق.

مواد کاربید سیلیکون می توانند اندازه دستگاه را کوچکتر و کوچکتر کنند و عملکرد بهتر و بهتر می شود ، بنابراین در سالهای اخیر ، تولید کنندگان وسایل نقلیه برقی از آن طرفداری کرده اند. به گفته ROHM ، یک مبدل 5 کیلو وات LLCDC/DC ، صفحه کنترل قدرت به جای دستگاه های سیلیکون توسط کاربید سیلیکون جایگزین شد ، وزن از 7 کیلوگرم به 0.9 کیلوگرم کاهش یافت و حجم آن از 8755cc به 1350 سی سی کاهش یافت. اندازه دستگاه SIC فقط 1/10 دستگاه سیلیکون با همان مشخصات است و از دست دادن انرژی سیستم MOSFET SI Carbit کمتر از 1/4 از IGBT مبتنی بر سیلیکون است ، که همچنین می تواند پیشرفت های قابل توجهی در محصول نهایی به ارمغان بیاورید.