Fremskritt innen halvledere av silisiumkarbid

Halvledere av silisiumkarbid har revolusjonert mange bransjer over tid.

Silisiumkarbid (SiC) er en ekstremt robust kjemisk forbindelse med heksagonal struktur og halvlederegenskaper med bredt båndgap, som kan skilte med en gjennomslagsfeltstyrke som er ti ganger sterkere enn silisium, samt tre ganger større båndgap enn silisiumet.

Høyspenningsapplikasjoner

Strømforsyninger konstruert med silisiumkarbid har en rekke fordeler, blant annet høyere svitsjeeffektivitet, høyere utgangsspenning og redusert kjølebehov, noe som gir mer kompakte og lette konstruksjoner.

Silisiumkomponenter kan også skilte med raskere drift sammenlignet med organiske halvledere, lavere påslåingsmotstand og lengre levetid - egenskaper som gjør dem svært ettertraktet i bilindustrien, der etterspørselen etter høyere energitetthet og pålitelighet fortsetter å stige raskt.

Bilprodusentene har i økende grad gått over til halvledere med bredt båndgap, som SiC, for å oppfylle de økende kravene til kvalitet og ytelse i elbiler. Ved å forbedre effektiviteten i kraftkonverteringssystemene gjør halvledere med bredt båndgap, som SiC, det mulig å øke rekkevidden uten at det kreves større batterikapasitet.

Bruksområder med høy temperatur

Halvledere av silisiumkarbid kan prestere i ekstreme temperaturer og strålingsmiljøer som en standard halvleder av silisium (Si) ikke kan. Det brede båndgapet gjør at de kan håndtere effektnivåer som er opptil ti ganger høyere enn vanlige Si-halvledere, noe som gjør dem perfekte for bruksområder som fremdriftssystemer for kjøretøy eller tøffe miljøer med temperaturer som overskrider normale grenser.

NASA Lewis Research Center's High Temperature Integrated Electronics and Sensors Program utforsker SiC som et høytemperaturmateriale for ulike romfarts- og kommersielle bruksområder, som for eksempel instrumentering for kontroll og overvåking av jetmotorer, dypbrønnboring der trykket øker med dybden, forbrenningskamre i biler og mye mer.

ROHM har vært ledende innen innovasjon av halvledere av silisiumkarbid i mer enn et halvt århundre, og har designet og produsert halvledere, integrerte kretser og modulære produkter i verdensklasse med kreativitet og omtanke i tankene - målet deres er å legge til rette for ordninger som vil forme livene våre på en positiv måte, både i dag og i fremtiden.

Bruksområder med høy effekt

SiC-halvledere revolusjonerer kraftelektronikken ved å gi høyere effektivitet, reduserte kostnader og mindre komponenter - noe som bidrar til en grønnere og mer bærekraftig fremtid.

SiC er unikt i stand til å håndtere høyere spenninger enn tradisjonelle silisiumkomponenter på grunn av det tynnere n-laget, noe som gjør det mye enklere å dope med dopingmidler, noe som fører til betydelig høyere blokkeringsspenning for samme matrisestørrelse.

Silisiumkarbid er et ideelt materiale for høyspenningsapplikasjoner som strømomformere, vekselrettere og motorstyringssystemer, og det er også et ideelt materialvalg for hurtigladere til elbiler, ettersom det kan redusere systemtapene med opptil 30% samtidig som det øker effekttettheten for raskere ladetid.

Wolfspeeds bransjeledende SiC-krafthalvledere og ekspertise gir kraftsystemdesignere de verktøyene de trenger for å utvikle lette, men energibesparende systemer som bidrar til en grønnere verden. Les mer her om vårt komplette utvalg av silisiumkarbid-kraftenheter.

Applikasjoner for skinnegående transport

Halvledere av silisiumkarbid (SiC) er i ferd med å revolusjonere jernbanetransporten takket være deres overlegne fysiske og elektroniske egenskaper. Ikke bare er disse halvlederne mye mer holdbare enn konvensjonelle silisiumenheter, de muliggjør også strømstyring med større effektivitet samtidig som de er toksikologisk trygge.

SiCs overlegne holdbarhet og pålitelighet gjør at disse enhetene egner seg til mange bruksområder der man tradisjonelt har brukt silisiumenheter, blant annet høyeffekts traksjonskontrollomformere for ladesystemer for elbiler. SiC har dessuten et eksepsjonelt bredt båndgap, noe som gjør at det kan transportere elektrisk energi mer effektivt enn sine motstykker av silisium.

ROHM Semiconductor er en av de fremste produsentene av SiC Power-halvledere som leder an i arbeidet med å avkarbonisere industrien. Deres høyspennings-MOSFET-er bidrar for eksempel til å forbedre standarder på tvers av andre teknologier som er avhengige av halvledere, som ladesystemer for elbiler, solcelleomformere og batteristyring - i tillegg til å bidra til ROHM Semiconductors dynamiske og "aldri stoppe"-tilnærming - noe som bidrar til å drive innovasjonen i halvlederindustrien fremover i lynets hastighet.