El carburo de silicio ha sido noticia recientemente por sus prometedoras propiedades semiconductoras, lo que ha hecho especular con la posibilidad de que pueda sustituir al silicio en aplicaciones como la electr\u00f3nica de potencia de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos y los sensores avanzados para condiciones extremas.<\/p>\n
Los semiconductores de SiC pueden reducir las p\u00e9rdidas de energ\u00eda y aumentar la eficiencia de la conversi\u00f3n de potencia, impulsando el crecimiento del mercado durante el per\u00edodo de previsi\u00f3n. El segmento de obleas de 1 a 4 pulgadas tuvo la mayor cuota de mercado en 2021.<\/p>\n
El carburo de silicio est\u00e1 revolucionando la electr\u00f3nica de potencia gracias a sus propiedades f\u00edsicas y electr\u00f3nicas \u00fanicas, que ofrecen a los dise\u00f1adores numerosas ventajas, como mayor eficiencia, menores costes y mayor vida \u00fatil. Su resistencia a la alta tensi\u00f3n es 10 veces superior a la del silicio ordinario e incluso supera a la del nitruro de galio en sistemas de m\u00e1s de 1000 V, lo que lo hace id\u00f3neo para numerosas aplicaciones, como cargadores de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, inversores de alta velocidad y sistemas de sensores.<\/p>\n
Los sistemas de carga de veh\u00edculos el\u00e9ctricos que utilizan dispositivos semiconductores de SiC proporcionan un tiempo de carga m\u00e1s r\u00e1pido, un rendimiento mejorado y una fiabilidad a largo plazo para los sistemas de carga de veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Adem\u00e1s, estas tecnolog\u00edas avanzadas reducen las emisiones de gases de efecto invernadero y mejoran la sostenibilidad de la industria automovil\u00edstica, que aumenta en todo el mundo a medida que los fabricantes se centran m\u00e1s en la movilidad el\u00e9ctrica. La demanda de estas tecnolog\u00edas avanzadas no har\u00e1 sino aumentar con el tiempo.<\/p>\n
Se espera que el mercado de m\u00f3dulos de potencia de carburo de silicio experimente un crecimiento moderado durante el periodo de previsi\u00f3n debido a la creciente adopci\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos y su infraestructura de carga en Asia-Pac\u00edfico, junto con la creciente atenci\u00f3n a las fuentes de energ\u00eda renovables que impulsan la expansi\u00f3n del mercado.<\/p>\n
Los dispositivos de potencia de SiC son m\u00e1s eficientes energ\u00e9ticamente que sus hom\u00f3logos de silicio y funcionan a frecuencias y temperaturas m\u00e1s altas, adem\u00e1s de tener menores p\u00e9rdidas de energ\u00eda y requisitos de refrigeraci\u00f3n, lo que mejora el rendimiento y la durabilidad. Son habituales en cargadores de bater\u00edas, cargadores de a bordo, convertidores CC-CC, veh\u00edculos el\u00e9ctricos h\u00edbridos, turbinas e\u00f3licas, inversores de energ\u00eda solar, fuentes de alimentaci\u00f3n para resonancia magn\u00e9tica y fuentes de alimentaci\u00f3n para rayos X, entre otras muchas aplicaciones de electr\u00f3nica de potencia.<\/p>\n
El sector mundial del carburo de silicio es muy competitivo y est\u00e1 muy fragmentado. Para seguir siendo relevantes en este entorno, varios actores han puesto en marcha estrategias como lanzamientos de productos, acuerdos, asociaciones, contratos de colaboraci\u00f3n y adquisiciones con el fin de reforzar su posici\u00f3n en la industria. Adem\u00e1s, las soluciones tecnol\u00f3gicas innovadoras tambi\u00e9n les ayudar\u00e1n a mantenerse por delante de sus rivales en este sector tan fragmentado.<\/p>\n
El mercado del carburo de silicio (SiC) para aplicaciones de automoci\u00f3n ha experimentado una r\u00e1pida expansi\u00f3n en los \u00faltimos a\u00f1os debido a la creciente adopci\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE). Los dispositivos semiconductores de potencia basados en SiC ofrecen menores p\u00e9rdidas de conmutaci\u00f3n y de conducci\u00f3n que sus hom\u00f3logos basados en silicio, lo que ayuda a los veh\u00edculos el\u00e9ctricos a lograr una mayor eficiencia energ\u00e9tica y una mayor autonom\u00eda.<\/p>\n
A medida que aumenta la atenci\u00f3n prestada a la reducci\u00f3n de las emisiones de carbono en el sector del transporte, aumenta la demanda de sistemas de bater\u00edas de alta eficiencia para veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE) y de infraestructuras de recarga, as\u00ed como de componentes electr\u00f3nicos de potencia basados en SiC en los sistemas de propulsi\u00f3n, que ayudan a reducir el tama\u00f1o de los convertidores al tiempo que mejoran la eficiencia general del veh\u00edculo.<\/p>\n
Se espera que los semiconductores de potencia del segmento de automoci\u00f3n lideren la industria del carburo de silicio durante el periodo de previsi\u00f3n. Su amplia banda prohibida les permite funcionar a tensiones y frecuencias m\u00e1s altas, lo que mejora significativamente los equipos de conversi\u00f3n de potencia, como los inversores y cargadores de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos (VE), reduciendo el consumo de energ\u00eda y los costes operativos.<\/p>\n
El SiC se utiliza ampliamente en aplicaciones industriales que implican operaciones de rectificado y corte, debido a sus excepcionales propiedades de dureza y resistencia al desgaste que garantizan su viabilidad a largo plazo en estos entornos. Como tal, el SiC se puede encontrar ampliamente utilizado en instalaciones de fabricaci\u00f3n, as\u00ed como en accionamientos de motores debido a su capacidad para soportar condiciones y temperaturas duras.<\/p>\n
La industria norteamericana del carburo de silicio se est\u00e1 expandiendo r\u00e1pidamente debido a la creciente demanda de semiconductores de potencia basados en SiC. La adopci\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos est\u00e1 impulsando la adopci\u00f3n de SiC en los trenes motrices de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos y la infraestructura de carga, mientras que la expansi\u00f3n de las redes 5G y las iniciativas de automatizaci\u00f3n industrial tambi\u00e9n contribuyen a su expansi\u00f3n. Adem\u00e1s, los principales fabricantes de SiC, como ROHM Co. Ltd, ON Semiconductor, Mitsubishi Electric Corporation Renesas Electronics Corporation Toshiba Corporation, desempe\u00f1an un papel clave en el impulso de la expansi\u00f3n regional de la industria del carburo de silicio.<\/p>\n
Los dispositivos semiconductores de carburo de silicio (SiC) son conocidos desde hace tiempo por su excelente tolerancia t\u00e9rmica y a la radiaci\u00f3n, as\u00ed como por su fiabilidad a largo plazo en entornos dif\u00edciles, lo que los hace ideales para aplicaciones aeroespaciales. Los componentes de carburo de silicio suelen ser m\u00e1s resistentes y duraderos, por lo que los dispositivos semiconductores de SiC son la mejor opci\u00f3n.<\/p>\n
El SiC est\u00e1 compuesto por \u00e1tomos de silicio y carbono en igual proporci\u00f3n, y su estructura cristalina puede ser hexagonal o c\u00fabica. El SiC es un material extremadamente duradero, con una dureza y resistencia incre\u00edbles, y m\u00e1s ligero que muchos materiales aeroespaciales tradicionales, como el titanio y el acero.<\/p>\n
El SiC es conocido por su durabilidad, pero tambi\u00e9n ofrece un mayor rendimiento en aplicaciones de mayor potencia gracias a su amplia banda prohibida, que le permite funcionar a frecuencias, voltajes y temperaturas m\u00e1s elevados que los chips de silicio est\u00e1ndar, lo que lo hace ideal para aplicaciones de motores aeron\u00e1uticos en las que la versatilidad es de suma importancia.<\/p>\n
El sector aeroespacial es uno de los mercados de mayor crecimiento para el carburo de silicio, y la tecnolog\u00eda de CoolCAD desempe\u00f1a un papel fundamental en su expansi\u00f3n. Nuestra experiencia en el an\u00e1lisis de semiconductores de SiC a granel y con resoluci\u00f3n espacial garantiza que nuestros clientes reciban productos de calidad superior. Los dopantes pueden a\u00f1adirse a los semiconductores de SiC para alterar las propiedades electrot\u00e9rmicas y conseguir caracter\u00edsticas electr\u00f3nicas espec\u00edficas, como la banda prohibida, el voltaje de ruptura, la movilidad de los electrones, etc., por lo que la selecci\u00f3n de los dopantes adecuados es imprescindible para producir componentes electr\u00f3nicos de alto rendimiento.<\/p>\n
Se prev\u00e9 que el segmento de 10 pulgadas y m\u00e1s experimente la tasa de crecimiento m\u00e1s r\u00e1pida durante el periodo de previsi\u00f3n. Esto se debe a la disponibilidad comercial de obleas de SiC que permiten fabricar dispositivos de nitruro de galio (GaN), incluidos dispositivos de potencia y LED. Las obleas de SiC ofrecen propiedades el\u00e9ctricas superiores a las de silicio para la fabricaci\u00f3n de dispositivos de potencia, lo que se traduce en un mejor rendimiento de los dispositivos de potencia; adem\u00e1s, las soluciones de ahorro de energ\u00eda han contribuido a su crecimiento como segmento de mercado.<\/p>\n
El carburo de silicio (SiC), com\u00fanmente conocido como carborundo, es un material industrial duro compuesto de silicio y carbono. Esta sustancia, que s\u00f3lo se encuentra de forma natural en minerales extremadamente raros como la moissanita, se produce en masa desde 1893 en forma de polvo o cristales incoloros para su uso en uniones cer\u00e1micas como cer\u00e1micas duras que poseen caracter\u00edsticas tanto de semiconductor como de aislante. Con un grado de dureza Mohs de 9 y un grado de dureza Mohs de 9 en la escala Mohs.<\/p>\n
El SiC es un material vers\u00e1til, capaz de soportar altas temperaturas, bajas p\u00e9rdidas y funcionar en entornos de alta tensi\u00f3n, caracter\u00edsticas que lo hacen id\u00f3neo para su uso en aplicaciones de electr\u00f3nica de potencia. La popularidad de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos como opci\u00f3n de transporte sostenible ha impulsado la demanda de dispositivos de SiC que ofrezcan mayor densidad de potencia y eficiencia.<\/p>\n
A medida que las tendencias del mercado comercial se desplazan hacia aplicaciones de menor voltaje, el Departamento de Defensa de Estados Unidos se ha encontrado sin acceso a la tecnolog\u00eda de SiC de alto voltaje que mejorar\u00eda las capacidades cr\u00edticas de las misiones. Lamentablemente, esta situaci\u00f3n continuar\u00e1 hasta que el gobierno asigne fondos estrat\u00e9gicos para la investigaci\u00f3n del crecimiento de cristales y los procesos de fabricaci\u00f3n de dispositivos de SiC.<\/p>\n
Empresas de optoelectr\u00f3nica como II-VI Incorporated y Cree han aprovechado los sustratos de SiC de 150 mm para desarrollar productos LED y l\u00e1ser con sustratos de 150 mm, lo que ha impulsado a\u00fan m\u00e1s el crecimiento del segmento. Adem\u00e1s, el SiC se ha impuesto m\u00e1s que nunca en las aplicaciones l\u00e1ser y de iluminaci\u00f3n de alta energ\u00eda, lo que reforzar\u00e1 a\u00fan m\u00e1s el crecimiento de este segmento. El SiC se est\u00e1 convirtiendo en una atractiva alternativa de semiconductor de banda ancha a los dispositivos de silicio, debido a sus tensiones de ruptura y temperaturas de funcionamiento significativamente superiores a las del s\u00edlice. El SiC es un material ideal para aplicaciones que requieren una mayor fiabilidad en entornos dif\u00edciles, como la electr\u00f3nica de potencia de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos terrestres y los instrumentos utilizados en los veh\u00edculos exploradores y las sondas empleadas en la exploraci\u00f3n espacial (Mantooth, Zetterling y Rusu). Adem\u00e1s, el SiC no contiene metales t\u00f3xicos que comprometer\u00edan su uso, lo que lo convierte en un material especialmente adecuado para aplicaciones que necesitan componentes de alto rendimiento pero rentables.<\/p>\n
Dado que la demanda mundial de energ\u00eda puede fluctuar dr\u00e1sticamente, uno de los factores que impulsan las iniciativas de energ\u00edas renovables y movilidad el\u00e9ctrica es satisfacer estos picos de forma fiable. Una forma de satisfacer las necesidades fluctuantes de energ\u00eda es con sistemas de almacenamiento de energ\u00eda (ESS) basados en bater\u00edas, que almacenan electricidad lista para suministrar cuando sea necesario.<\/p>\n
Las etapas de potencia de los ESS, como los convertidores DC\/DC, los inversores bidireccionales y los circuitos de carga de bater\u00edas, pueden obtener ventajas significativas si eligen semiconductores de SiC por sus mayores frecuencias de conmutaci\u00f3n, menores p\u00e9rdidas y temperaturas de funcionamiento m\u00e1s bajas, lo que reduce el tama\u00f1o de los encapsulados y los costes generales del sistema. Los dispositivos de SiC tambi\u00e9n presentan unos valores de m\u00e9rito superiores a los de sus hom\u00f3logos de silicio, lo que permite realizar dise\u00f1os m\u00e1s eficientes desde el punto de vista energ\u00e9tico con mayores densidades de potencia que satisfacen la creciente demanda de los sectores residencial, comercial, industrial y de servicios p\u00fablicos.<\/p>\n
Los diodos Schottky y MOSFET de SiC de Wolfspeed ofrecen una amplia gama de niveles de potencia en aplicaciones de almacenamiento de energ\u00eda, desde dispositivos discretos hasta m\u00f3dulos de potencia de medio puente de 5,6 kV. Sus opciones de envasado, tanto en m\u00f3dulos WolfPACK con clasificaci\u00f3n de corriente como en diodos desnudos, satisfacen las necesidades de los distintos sistemas de almacenamiento de energ\u00eda.<\/p>\n
Estos dispositivos pueden integrarse f\u00e1cilmente en los dise\u00f1os de ESS existentes sin necesidad de grandes ajustes, lo que acelera los plazos de desarrollo. Adem\u00e1s, los componentes pasivos tambi\u00e9n pueden utilizarse con estos dispositivos para optimizar a\u00fan m\u00e1s los costes de gesti\u00f3n t\u00e9rmica y la reducci\u00f3n del espacio ocupado. Su uso puede dar lugar a importantes reducciones de los costes de la lista de materiales al disminuir los gastos de refrigeraci\u00f3n, lo que en \u00faltima instancia permite a los fabricantes ofrecer soluciones ESS m\u00e1s rentables en el mercado, especialmente a medida que este mercado se expande. Adem\u00e1s, la energ\u00eda almacenada en las bater\u00edas de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos puede reutilizarse en la red para prolongar su vida \u00fatil y reducir las emisiones, lo que convierte a los ESS en parte integrante de la combinaci\u00f3n de energ\u00edas renovables.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
El carburo de silicio ha sido noticia recientemente por sus prometedoras propiedades semiconductoras, lo que ha hecho especular con la posibilidad de que sustituya al silicio en aplicaciones como la electr\u00f3nica de potencia de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos y los sensores avanzados para condiciones extremas. Los semiconductores de SiC pueden reducir las p\u00e9rdidas de energ\u00eda y aumentar la eficiencia de la conversi\u00f3n de potencia, impulsando el crecimiento del mercado durante el periodo previsto. Los semiconductores ...<\/p>\n