Mens halvlederledere beklager seg over lav ettersp\u00f8rsel og overfl\u00f8dige varelagre, ser det ut til at \u00e9n sektor er motstandsdyktig: kraftkretser av silisiumkarbid som brukes i elektriske kj\u00f8ret\u00f8y.<\/p>\n
Men selskaper som \u00f8nsker \u00e5 kapitalisere p\u00e5 dette markedet, kan st\u00f8te p\u00e5 komplikasjoner n\u00e5r de g\u00e5r over til 200 mm wafere, noe som fikk aksjene til Wolfspeed og STM til \u00e5 falle denne uken.<\/p>\n
Effekthalvledere brukes til \u00e5 kontrollere, forsterke og bytte str\u00f8mmen i kretser. For \u00e5 utf\u00f8re denne oppgaven har de mye h\u00f8yere spenningsstr\u00f8mverdier sammenlignet med halvlederkomponenter p\u00e5 signalniv\u00e5 og st\u00f8rre p-n-overgangsomr\u00e5der enn signalhalvledere.<\/p>\n
Effektdioder er en underkategori av effekthalvledere som er utformet for \u00e5 h\u00e5ndtere h\u00f8ye effektniv\u00e5er. For \u00e5 gj\u00f8re dette effektivt trenger de et stort p-n-overgangsomr\u00e5de for \u00e5 kunne h\u00e5ndtere mer str\u00f8m. N\u00e5r de faste stoffene n\u00e5r terskelen for maksimal str\u00f8mtetthet, blir imidlertid funksjonaliteten svekket, og de varmes opp for raskt til at de kan fortsette \u00e5 fungere.<\/p>\n
Etter hvert som energieffektivitet blir stadig viktigere, har det blitt stadig st\u00f8rre ettersp\u00f8rsel etter krafthalvledere som minimerer tapene. Silisiumkarbid og galliumnitrid (GaN) har begge bevist at de kan \u00e5pne nye muligheter innen krafthalvlederteknologi.<\/p>\n
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) har blitt en allestedsn\u00e6rv\u00e6rende del av dagens elektronikk, fra PC-er og smarttelefoner til elbiler og mye mer. MOSFET-transistorer fungerer som halvlederbrytere som styrer str\u00f8mmen mellom elektroniske signaler. De brukes til alt fra \u00e5 kontrollere str\u00f8mstyringssystemer for videospillkonsoller og telefoner til biler.<\/p>\n
GaN- og SiC-str\u00f8mhalvlederkomponenter overgikk tradisjonelle silisium-MOSFET-er n\u00e5r det gjaldt ytelse over et bredere temperaturomr\u00e5de, med h\u00f8yere koblingshastigheter med lavere ledningstap og koblingstap, h\u00f8yere koblingshastigheter med st\u00f8rre koblingshastigheter, h\u00f8yere temperaturbestandighet og mindre parasitteffekter enn deres silisiumbaserte motstykker.<\/p>\n
Halvledere gir mange fordeler for en rekke bruksomr\u00e5der, blant annet energibesparelser og lavere kostnader. Du finner dem i elektriske kj\u00f8ret\u00f8y og ladesystemer, industrielle motordrifter og industrielle motordrifter; deres tilstedev\u00e6relse bidrar til \u00e5 redusere tap p\u00e5 vekselstr\u00f8msmotorer samt forbedre n\u00f8yaktigheten for str\u00f8mforsyninger, solcelleanlegg og elektriske nett.<\/p>\n
Halvledere er en uunnv\u00e6rlig komponent i de fleste fornybare energisystemer, der de s\u00f8rger for spenningsregulering, frekvensomforming og omforming fra likestr\u00f8m til vekselstr\u00f8m, samtidig som de bidrar til \u00e5 kontrollere str\u00f8mflyten i kraftverk.<\/p>\n
Silisiumkarbid (SiC) er en robust sekskantet kjemisk forbindelse som best\u00e5r av silisium og karbon med sterke kovalente bindinger, noe som gir et slitesterkt materiale med en Mohs-hardhetsgrad som ligger et sted mellom aluminiumoksid (9) og diamant (10). P\u00e5 grunn av sin lave varmeutvidelse og styrkeegenskaper er SiC mye brukt i industriell keramikk, som slipemiddel og med utmerkede mekaniske egenskaper, inkludert slitestyrke og h\u00f8y slagfasthet - to egenskaper som har f\u00f8rt til utstrakt kommersiell bruk i forhold til sine forgjengere.<\/p>\n
Silisiumkarbid har lenge v\u00e6rt kjent for sine harde, slitende og ildfaste egenskaper, men det er halvlederegenskapene som gj\u00f8r det til et av dagens mest trendy materialer innen kraftelektronikk. SiCs brede b\u00e5ndgap gj\u00f8r at enheter laget med dette materialet har h\u00f8yere gjennomslagsspenning og lavere innkoblingsmotstand sammenlignet med silisiumbaserte halvledere.<\/p>\n
SiCs lave indre motstand gj\u00f8r den til en uvurderlig komponent i krafthalvlederapplikasjoner, der den bidrar til \u00e5 redusere koblingstap ved \u00e5 la elektronene str\u00f8mme friere gjennom enhetene og dermed skape effektive tyristorer, IGBT-er, MOSFET-er osv.<\/p>\n
SiC er ogs\u00e5 et ideelt materiale \u00e5 bruke i omformere til elbiler, ettersom det kan forbedre effektiviteten og \u00f8ke rekkevidden ved \u00e5 redusere st\u00f8rrelsen p\u00e5 str\u00f8mstyringssystemet og samtidig forbedre effekttettheten. If\u00f8lge Goldman Sachs' estimat kan bruk av SiC i vekselrettere spare produsentene for anslagsvis opptil $2 000 i produksjonskostnader og energiforbruk per kj\u00f8ret\u00f8y.<\/p>\n
Produksjon av silisiumkarbid er en komplisert prosess som involverer ulike trinn fra r\u00e5materialer til ferdig produkt. Med utgangspunkt i naturlige bergarter utvinnes SiC i pulverform ved hjelp av enten en bauksittknuser eller en masovn, og det produseres i pulverform for bruk som r\u00e5materiale i videre prosesser. Barren som produseres, sorteres deretter n\u00f8ye og omhyggelig manuelt av erfarne arbeidere for \u00e5 oppfylle kundenes krav til renhet og kvalitet, og sluttproduktene er tilgjengelige i gr\u00f8nne eller svarte fargetoner med en renhetsgrad p\u00e5 mellom 87-94%. Elkems toppmoderne silisiumkarbidanlegg i Liege i Belgia drives under navnet EPS (Elkem Processing Services). Dette anlegget leverer r\u00e5materialer og ferdige produkter med h\u00f8y renhet til en rekke industrier, blant annet jern- og st\u00e5lproduksjon, keramikkproduksjon, produksjon av ikke-jernholdige metaller, energi, kjemikalier og bilindustrien.<\/p>\n
Silisiumkarbid (SiC) er et ekstremt hardt, gr\u00e5gr\u00f8nt materiale med den kjemiske formelen SiC, som er et av de hardeste stoffene vi kjenner til, og som krever diamantslipte kniver for \u00e5 skj\u00e6re i det. Silisiumkarbid fungerer ogs\u00e5 som et halvledermateriale, noe som betyr at n\u00e5r det behandles med urenheter eller dopingmidler, kan det f\u00e5 halvledende egenskaper som gj\u00f8r at str\u00f8mmen kan flyte gjennom uten \u00e5 bli helt blokkert - en utmerket kandidat for halvlederkomponenter med str\u00f8mtilf\u00f8rsel.<\/p>\n
Sammenlignet med tradisjonelle silisiumhalvledere har organiske halvledere flere fordeler i forhold til sine forgjengere. De t\u00e5ler h\u00f8yere temperaturer, samtidig som de reduserer behovet for aktiv kj\u00f8ling og \u00f8ker koblingsfrekvensen - egenskaper som gj\u00f8r det mulig for produsentene \u00e5 konstruere lettere elektriske motorer med bedre effektivitet.<\/p>\n
Produsenter av kraftelektronikk drar nytte av denne teknologien i arbeidet med \u00e5 m\u00f8te den stadig \u00f8kende ettersp\u00f8rselen etter elektriske kj\u00f8ret\u00f8y. GE har i samarbeid med Wolfspeed utviklet SpeedVal Kit, som gj\u00f8r det mulig \u00e5 teste ytelsen til SiC-enheter. Andre selskaper, som McLaren Applied, arbeider med \u00e5 bygge omformere som t\u00e5ler de h\u00f8yere spenningskravene som stilles til elbiler.<\/p>\n
Onsemi har investert tungt i sitt toppmoderne 200 mm waferanlegg i Bucheon i S\u00f8r-Korea, og har utvidet det mot full produksjonskapasitet p\u00e5 over \u00e9n million 200 mm wafere hvert \u00e5r.<\/p>\n
Dette er den f\u00f8rste store fabrikken som spesialiserer seg p\u00e5 produksjon av silisiumkarbid, noe som er en del av en p\u00e5g\u00e5ende trend blant halvlederprodusenter som beveger seg bort fra konvensjonell silisiumproduksjon p\u00e5 grunn av kostnads- og kapasitetsbegrensninger.<\/p>\n
Silisiumkarbidens betydelig lavere kostnader har tiltrukket seg produsenter av alle slag, noe som har f\u00f8rt til at de har begynt \u00e5 produsere. If\u00f8lge Yole Researchs rapport b\u00f8r prisene p\u00e5 8-tommers substrater fortsette \u00e5 synke etter hvert som produksjonen \u00f8ker - s\u00e6rlig gjelder dette for 8-tommers substrater, der syv produsenter har n\u00e5dd masseproduksjon eller vil gj\u00f8re det i l\u00f8pet av ett til to \u00e5r, inkludert to epitaksiale fabrikker med en samlet kapasitet p\u00e5 21 000 mm2. Yole peker ogs\u00e5 p\u00e5 at ettersp\u00f8rselen etter silisiumkarbid-str\u00f8menheter vil \u00f8ke over tid.<\/p>\n
E-Mobility er et paraplybegrep som dekker en rekke transportl\u00f8sninger, fra personbiler og busser til lastebiler og terrengkj\u00f8ret\u00f8y, sammen med tilh\u00f8rende infrastruktur samt ladetjenester og -l\u00f8sninger.<\/p>\n
Elektromobilitet gir flere milj\u00f8messige og \u00f8konomiske fordeler. Ved \u00e5 elektrifisere transporten reduseres de globale CO2-utslippene og oljeforbruket - begge deler bidrar til \u00e5 bremse klimaendringene. I tillegg fremmer det \u00f8konomisk utvikling, ettersom de fleste bransjer er avhengige av en effektiv m\u00e5te \u00e5 flytte varer, kunder og ansatte p\u00e5.<\/p>\n
Elbiler har en annen fordel ved at de bidrar til \u00e5 redusere luftforurensningen. Som nullutslippskj\u00f8ret\u00f8y slipper elbiler ut langt mindre klimagasser og forurensende stoffer enn tradisjonelle forbrenningsmotorer i bymilj\u00f8er, der forurensningsniv\u00e5ene ofte er h\u00f8yest.<\/p>\n
P\u00e5 grunn av disse fordelene har ettersp\u00f8rselen etter e-mobilitet skutt i v\u00e6ret, og den forventes bare \u00e5 \u00f8ke ytterligere over tid. Dessverre st\u00e5r representanter for bransjen overfor flere hindringer som m\u00e5 overvinnes for \u00e5 f\u00e5 til en effektiv overgang til denne transportformen.<\/p>\n
En av de st\u00f8rste utfordringene knyttet til elbiler er \u00e5 utvide batteriets lagringskapasitet. I dag er elbilbatteriene begrenset av st\u00f8rrelsen p\u00e5 kj\u00f8ret\u00f8yet, mengden str\u00f8m som kan lagres, og kostnadene. Derfor m\u00e5 det innoveres for \u00e5 oppn\u00e5 optimal balanse mellom energitetthet, kostnad og ytelse.<\/p>\n
En sentral utfordring for e-mobilitet er \u00e5 s\u00f8rge for at den er karbonn\u00f8ytral. Dette krever at elektrisiteten som brukes til \u00e5 drive kj\u00f8ret\u00f8yene, kommer fra fornybare kilder i stedet for kull eller fossilt brensel, og at de er laget av resirkulerte materialer for \u00e5 skape virkelig gr\u00f8nne biler.<\/p>\n
Produsenter som \u00f8nsker \u00e5 lykkes, m\u00e5 benytte en integrert og omfattende strategi n\u00e5r de utvikler produkter, som tar for seg disse sp\u00f8rsm\u00e5lene samtidig som de skaper produktene. De m\u00e5 tenke nytt n\u00e5r det gjelder strategier, driftsmodeller og leverand\u00f8rkjeder, samarbeide seg imellom og skape ny teknologi og nye tjenester som fremmer e-mobilitet, samt samarbeide med hverandre om \u00e5 utvikle slik teknologi og slike tjenester som kan fremme e-mobilitet.<\/p>\n
Til tross for disse hindringene ser fremtiden for e-mobilitet fortsatt lys og lovende ut. En \u00f8kning i bruken av elbiler vil skape et sunnere milj\u00f8, mer levelige byer og en mer b\u00e6rekraftig \u00f8konomi.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Mens halvlederledere beklager seg over lav ettersp\u00f8rsel og overfl\u00f8dige lagerbeholdninger, er det \u00e9n sektor som ser ut til \u00e5 v\u00e6re motstandsdyktig: kraftkretser av silisiumkarbid som brukes i elektriske kj\u00f8ret\u00f8y. Men selskaper som \u00f8nsker \u00e5 kapitalisere p\u00e5 dette markedet, kan st\u00f8te p\u00e5 komplikasjoner n\u00e5r de g\u00e5r over til 200 mm wafere, noe som fikk aksjene til Wolfspeed og STM til \u00e5 falle denne uken. Power Semiconductor Power ...<\/p>\n