Fremskridt inden for halvledere af siliciumcarbid

Halvledere af siliciumcarbid har revolutioneret mange industrier i tidens løb.

Siliciumcarbid (SiC) er en ekstremt robust kemisk forbindelse med sekskantet struktur, der har halvlederegenskaber med bredt båndgab og en nedbrydningsfeltstyrke, der er ti gange stærkere end silicium, samt tre gange større båndgab end dets modstykke i silicium.

Højspændingsapplikationer

Power-enheder, der er konstrueret med siliciumcarbid, giver mange fordele, herunder højere skifteeffektivitet, højere spændingsudgang og reducerede kølekrav, hvilket giver mere kompakte og lette designs.

Siliciumenheder kan også prale af hurtigere drift sammenlignet med organiske halvledere, lavere tændingsmodstand og længere levetid - egenskaber, der gør dem meget eftertragtede i bilindustrien, hvor efterspørgslen efter højere energitæthed og pålidelighed fortsætter med at stige hurtigt.

Bilproducenter har i stigende grad vendt sig mod bredbåndshalvledere som SiC for at imødekomme de stigende krav til kvalitet og ydeevne i elbiler (EV'er). Ved at forbedre strømkonverteringssystemernes effektivitet giver bredbåndshalvledere som SiC mulighed for større rækkevidde uden behov for mere batterikapacitet.

Anvendelser ved høje temperaturer

Siliciumcarbid-halvledere kan fungere i ekstreme temperaturer og strålingsmiljøer, som en standard silicium (Si)-halvleder ikke kan. Deres brede båndgab gør dem i stand til at håndtere effektniveauer, der er op til 10 gange højere end almindelige Si-halvledere, hvilket gør dem perfekte til anvendelser som f.eks. fremdriftssystemer til køretøjer eller barske miljøer med temperaturer, der når ud over de normale grænser.

NASA Lewis Research Center's High Temperature Integrated Electronics and Sensors Program udforsker SiC som et højtemperaturmateriale til forskellige rumfarts- og kommercielle anvendelser, såsom instrumentering til kontrol og overvågning af jetmotorer; applikationer til boring af dybe brønde, hvor trykket stiger med dybden; forbrændingskamre til biler; blandt andre.

ROHM har været på forkant med innovationen inden for siliciumcarbidhalvledere i mere end et halvt århundrede og har designet og produceret halvledere, integrerede kredsløb og modulære produkter i verdensklasse med kreativitet og omtanke for øje - deres mål er at gøre det lettere at arrangere ting, som vil forme vores liv positivt både i dag og i morgen.

Applikationer med høj effekt

SiC-halvledere revolutionerer effektelektronikken ved at give højere effektivitet, lavere omkostninger og mindre komponenter - og bidrager dermed til en grønnere og mere bæredygtig fremtid.

SiC er unikt i stand til at håndtere højere spændinger end traditionelle siliciumenheder på grund af det tyndere n-lag, som gør det meget nemmere at dope doping, hvilket fører til betydeligt højere blokeringsspænding ved samme die-størrelse.

Siliciumcarbid er et ideelt materiale til højspændingsapplikationer som effektomformere, invertere og motorstyringssystemer, mens det også er et ideelt materialevalg til hurtigopladere til elbiler, da det kan reducere systemtab med op til 30% og samtidig øge effekttætheden for hurtigere opladningstider.

Wolfspeeds brancheførende SiC-strømhalvledere og ekspertise giver designere af strømsystemer de nødvendige værktøjer til at udvikle lette, men energibesparende systemer, der bidrager til en grønnere verden. Læs mere her om vores komplette udvalg af power-enheder i siliciumcarbid.

Applikationer til jernbanetransport

Halvledere af siliciumcarbid (SiC) er drivkraften bag en revolution inden for jernbanetransport takket være deres overlegne fysiske og elektroniske egenskaber. Ikke alene er disse halvledere meget mere holdbare end konventionelle siliciumenheder, de muliggør også strømstyring med større effektivitet, samtidig med at de er toksikologisk sikre.

SiC's overlegne holdbarhed og pålidelighed gør disse enheder velegnede til mange anvendelser, hvor man traditionelt har brugt siliciumenheder, herunder højeffektive traktionsstyringsinvertere til opladningssystemer til elbiler. Desuden har SiC et usædvanligt bredt båndgab, som gør det muligt at transportere elektrisk energi mere effektivt end dets modstykker af silicium.

ROHM Semiconductor er en af de førende producenter af SiC Power-halvledere, der fører an i bestræbelserne på at reducere CO2-udledningen i industrien. Deres højspændings-MOSFET'er hjælper f.eks. med at forbedre standarder på tværs af andre teknologier, der er afhængige af halvledere, såsom opladningssystemer til elbiler, solcelleinvertere og batteristyring - og bidrager til ROHM Semiconductors dynamiske og "never stop"-tilgang, der hjælper med at drive innovationen i halvlederindustrien fremad med lynets hast.