Zatia\u013e \u010do ved\u00faci pracovn\u00edci v oblasti polovodi\u010dov lamentuj\u00fa nad pomal\u00fdm dopytom a nadbyto\u010dn\u00fdmi z\u00e1sobami, jeden sektor sa zd\u00e1 by\u0165 odoln\u00fd: v\u00fdkonov\u00e9 obvody z karbidu krem\u00edka pou\u017e\u00edvan\u00e9 v elektrick\u00fdch vozidl\u00e1ch.<\/p>\n
Spolo\u010dnosti, ktor\u00e9 chc\u00fa tento trh vyu\u017ei\u0165, by v\u0161ak mohli pri prechode na 200 mm wafery narazi\u0165 na komplik\u00e1cie, \u010do tento t\u00fd\u017ede\u0148 viedlo k poklesu akci\u00ed spolo\u010dnost\u00ed Wolfspeed a STM.<\/p>\n
V\u00fdkonov\u00e9 polovodi\u010dov\u00e9 zariadenia sa pou\u017e\u00edvaj\u00fa na riadenie, zosil\u0148ovanie a sp\u00ednanie toku elektrick\u00e9ho pr\u00fadu v obvodoch. Na splnenie tejto \u00falohy maj\u00fa v porovnan\u00ed s polovodi\u010dov\u00fdmi zariadeniami sign\u00e1lovej \u00farovne ove\u013ea vy\u0161\u0161ie menovit\u00e9 nap\u00e4tie a v\u00e4\u010d\u0161ie plochy p-n prechodov ako sign\u00e1lov\u00e9 polovodi\u010de.<\/p>\n
V\u00fdkonov\u00e9 di\u00f3dy s\u00fa podkateg\u00f3riou v\u00fdkonov\u00fdch polovodi\u010dov ur\u010den\u00fdch na spracovanie vysok\u00fdch \u00farovn\u00ed v\u00fdkonu. Na to, aby to robili efekt\u00edvne, potrebuj\u00fa \u0161irok\u00fa plochu p-n prechodu, aby zvl\u00e1dli v\u00e4\u010d\u0161\u00ed pr\u00fad. Akon\u00e1hle v\u0161ak pevn\u00e9 prvky dosiahnu svoj prah maxim\u00e1lnej pr\u00fadovej hustoty, ich funk\u010dnos\u0165 sa zhor\u0161\u00ed a zahrievaj\u00fa sa pr\u00edli\u0161 r\u00fdchlo na to, aby zostali funk\u010dn\u00e9.<\/p>\n
Ke\u010f\u017ee energetick\u00e1 \u00fa\u010dinnos\u0165 je \u010doraz d\u00f4le\u017eitej\u0161ia, v\u00fdkonov\u00e9 polovodi\u010de, ktor\u00e9 minimalizuj\u00fa straty, s\u00fa \u010doraz \u017eiadanej\u0161ie. Karbid krem\u00edka a nitrid g\u00e1lia (GaN) preuk\u00e1zali svoju schopnos\u0165 otv\u00e1ra\u0165 nov\u00e9 mo\u017enosti v r\u00e1mci technol\u00f3gie v\u00fdkonov\u00fdch polovodi\u010dov.<\/p>\n
Polovodi\u010dov\u00e9 tranzistory na b\u00e1ze oxidov kovov (MOSFET) sa stali v\u0161adepr\u00edtomn\u00fdm prvkom dne\u0161nej elektroniky, od osobn\u00fdch po\u010d\u00edta\u010dov a smartf\u00f3nov a\u017e po elektromobily a \u010fal\u0161ie zariadenia. MOSFETy sl\u00fa\u017eia ako polovodi\u010dov\u00e9 sp\u00edna\u010de, ktor\u00e9 riadia tok elektriny medzi elektronick\u00fdmi sign\u00e1lmi. Ich pou\u017eitie siaha od riadenia syst\u00e9mov regul\u00e1cie prietoku v hern\u00fdch konzol\u00e1ch, telef\u00f3noch a\u017e po automobily.<\/p>\n
V\u00fdkonov\u00e9 polovodi\u010dov\u00e9 zariadenia GaN a SiC prekonali tradi\u010dn\u00e9 krem\u00edkov\u00e9 MOSFETy, pokia\u013e ide o v\u00fdkon v \u0161ir\u0161om teplotnom rozsahu, a pon\u00fakli vy\u0161\u0161ie sp\u00ednacie r\u00fdchlosti s ni\u017e\u0161\u00edmi stratami pri veden\u00ed a sp\u00ednan\u00ed, vy\u0161\u0161ie sp\u00ednacie r\u00fdchlosti s v\u00e4\u010d\u0161\u00edmi sp\u00ednac\u00edmi r\u00fdchlos\u0165ami, vy\u0161\u0161iu teplotn\u00fa odolnos\u0165 a menej parazitn\u00fdch efektov ako ich n\u00e1protivky na b\u00e1ze krem\u00edka.<\/p>\n
V\u00fdkonov\u00e9 polovodi\u010de pon\u00fakaj\u00fa mnoh\u00e9 v\u00fdhody pre mnoh\u00e9 aplik\u00e1cie vr\u00e1tane \u00faspory energie a ni\u017e\u0161\u00edch n\u00e1kladov. N\u00e1jdete ich v elektrick\u00fdch vozidl\u00e1ch a nab\u00edjac\u00edch syst\u00e9moch, priemyseln\u00fdch motoroch a priemyseln\u00fdch pohonoch motorov; ich pr\u00edtomnos\u0165 pom\u00e1ha zni\u017eova\u0165 straty v motoroch na striedav\u00fd pr\u00fad, ako aj zlep\u0161ova\u0165 presnos\u0165 nap\u00e1jania, pol\u00ed sol\u00e1rnych \u010dl\u00e1nkov a elektrick\u00fdch siet\u00ed.<\/p>\n
V\u00fdkonov\u00e9 polovodi\u010de s\u00fa nepostr\u00e1date\u013enou s\u00fa\u010das\u0165ou v\u00e4\u010d\u0161iny syst\u00e9mov obnovite\u013en\u00fdch zdrojov energie, preto\u017ee zabezpe\u010duj\u00fa regul\u00e1ciu nap\u00e4tia, konverziu frekvencie a premenu jednosmern\u00e9ho pr\u00fadu na striedav\u00fd a z\u00e1rove\u0148 pom\u00e1haj\u00fa riadi\u0165 toky elektrickej energie v elektr\u00e1r\u0148ach.<\/p>\n
Karbid krem\u00edka (SiC) je robustn\u00e1 hexagon\u00e1lna chemick\u00e1 zl\u00fa\u010denina pozost\u00e1vaj\u00faca z krem\u00edka a uhl\u00edka, ktor\u00e1 vykazuje siln\u00e9 kovalentn\u00e9 v\u00e4zby a vytv\u00e1ra materi\u00e1l s dlhou \u017eivotnos\u0165ou a Mohsovou stupnicou tvrdosti, ktor\u00e1 sa nach\u00e1dza niekde medzi tvrdos\u0165ou oxidu hlinit\u00e9ho (9) a diamantu (10). V\u010faka svojej n\u00edzkej tepelnej roz\u0165a\u017enosti a pevnostn\u00fdm vlastnostiam sa SiC \u0161iroko pou\u017e\u00edva v priemyselnej keramike ako abraz\u00edvum a m\u00e1 vynikaj\u00face mechanick\u00e9 vlastnosti vr\u00e1tane odolnosti proti opotrebovaniu a vysokej r\u00e1zovej h\u00fa\u017eevnatosti - dve vlastnosti, ktor\u00e9 viedli k \u0161irok\u00e9mu komer\u010dn\u00e9mu vyu\u017eitiu oproti jeho predchodcom.<\/p>\n
Tvrd\u00e9, abraz\u00edvne a \u017eiaruvzdorn\u00e9 vlastnosti karbidu krem\u00edka s\u00fa zn\u00e1me u\u017e dlho, ale jeho polovodi\u010dov\u00e9 vlastnosti s\u00fa t\u00fdm, \u010do ho poh\u00e1\u0148a ako jeden z najmodernej\u0161\u00edch materi\u00e1lov v s\u00fa\u010dasnej v\u00fdkonovej elektronike. \u0160irok\u00e9 p\u00e1sov\u00e9 rozhranie SiC umo\u017e\u0148uje zariadeniam vyroben\u00fdm z tohto materi\u00e1lu ma\u0165 vy\u0161\u0161ie prierazn\u00e9 nap\u00e4tie a ni\u017e\u0161\u00ed odpor pri zapnut\u00ed v porovnan\u00ed s polovodi\u010dmi na b\u00e1ze krem\u00edka.<\/p>\n
N\u00edzky vn\u00fatorn\u00fd odpor SiC z neho rob\u00ed neocenite\u013en\u00fa s\u00fa\u010diastku v aplik\u00e1ci\u00e1ch v\u00fdkonov\u00fdch polovodi\u010dov, ktor\u00e1 pom\u00e1ha zni\u017eova\u0165 sp\u00ednacie straty t\u00fdm, \u017ee umo\u017e\u0148uje vo\u013enej\u0161\u00ed tok elektr\u00f3nov cez svoje zariadenia, a t\u00fdm vytv\u00e1ra \u00fa\u010dinn\u00e9 tyristorov\u00e9 obvody, IGBT, MOSFET at\u010f.<\/p>\n
SiC je tie\u017e ide\u00e1lnym materi\u00e1lom na pou\u017eitie v meni\u010doch pre elektrick\u00e9 vozidl\u00e1, preto\u017ee m\u00f4\u017ee zv\u00fd\u0161i\u0165 \u00fa\u010dinnos\u0165 a zv\u00fd\u0161i\u0165 dojazd zn\u00ed\u017een\u00edm ve\u013ekosti syst\u00e9mu riadenia nap\u00e1jania pri s\u00fa\u010dasnom zv\u00fd\u0161en\u00ed hustoty v\u00fdkonu. Pod\u013ea odhadu spolo\u010dnosti Goldman Sachs by pou\u017eitie SiC v meni\u010doch mohlo v\u00fdrobcom u\u0161etri\u0165 odhadom a\u017e $2 000 v\u00fdrobn\u00fdch n\u00e1kladov a spotreby energie na jedno vozidlo.<\/p>\n
V\u00fdroba karbidu krem\u00edka je zlo\u017eit\u00fd proces, ktor\u00fd zah\u0155\u0148a r\u00f4zne f\u00e1zy od surov\u00edn a\u017e po v\u00fdrobu hotov\u00fdch v\u00fdrobkov. Po\u010dn\u00fac pr\u00edrodn\u00fdmi horninov\u00fdmi zdrojmi sa pr\u00e1\u0161kov\u00e1 forma SiC z\u00edskava bu\u010f pomocou drvi\u010da bauxitu, alebo vysokej pece a vyr\u00e1ba sa do pr\u00e1\u0161kovej formy na pou\u017eitie ako surovina pre \u010fal\u0161ie procesy. Vyroben\u00e9 ingoty potom sk\u00fasen\u00ed pracovn\u00edci starostlivo a d\u00f4kladne ru\u010dne triedia, aby sp\u013a\u0148ali po\u017eiadavky z\u00e1kazn\u00edkov, pokia\u013e ide o \u010distotu a kvalitu, pri\u010dom kone\u010dn\u00e9 v\u00fdrobky s\u00fa k dispoz\u00edcii v zelen\u00fdch alebo \u010diernych odtie\u0148och, ktor\u00e9 sa pohybuj\u00fa v rozmedz\u00ed \u010distoty 87-94%. Najmodernej\u0161\u00ed z\u00e1vod spolo\u010dnosti Elkem na v\u00fdrobu karbidu krem\u00edka v Liege v Belgicku funguje pod n\u00e1zvom EPS (Elkem Processing Services). Tento z\u00e1vod dod\u00e1va suroviny a hotov\u00e9 v\u00fdrobky vysokej \u010distoty do viacer\u00fdch priemyseln\u00fdch odvetv\u00ed vr\u00e1tane v\u00fdroby \u017eeleza a ocele, v\u00fdroby keramiky, v\u00fdroby ne\u017eelezn\u00fdch kovov, energetiky, chemik\u00e1li\u00ed a automobilov\u00e9ho priemyslu.<\/p>\n
Karbid krem\u00edka (SiC) je mimoriadne tvrd\u00fd, sivozelen\u00fd materi\u00e1l s chemick\u00fdm vzorcom SiC, ktor\u00fd patr\u00ed medzi najtvrd\u0161ie l\u00e1tky zn\u00e1me \u013eu\u010fom a na jeho rezanie s\u00fa potrebn\u00e9 \u010depele s diamantov\u00fdmi hrotmi. Karbid krem\u00edka sa tie\u017e spr\u00e1va ako polovodi\u010dov\u00fd materi\u00e1l; to znamen\u00e1, \u017ee po \u00faprave pr\u00edmesami alebo dopingov\u00fdmi l\u00e1tkami m\u00f4\u017ee vykazova\u0165 polovodiv\u00e9 vlastnosti, ktor\u00e9 umo\u017e\u0148uj\u00fa priechod pr\u00fadu, pri\u010dom ho \u00faplne nezablokuj\u00fa - je to vynikaj\u00faci kandid\u00e1t na v\u00fdkonov\u00e9 polovodi\u010dov\u00e9 zariadenia.<\/p>\n
V porovnan\u00ed s tradi\u010dn\u00fdmi krem\u00edkov\u00fdmi polovodi\u010dmi maj\u00fa organick\u00e9 polovodi\u010de oproti svojim predchodcom nieko\u013eko v\u00fdhod. Zn\u00e1\u0161aj\u00fa vy\u0161\u0161ie teploty, pri\u010dom zni\u017euj\u00fa po\u017eiadavky na akt\u00edvne chladenie a zvy\u0161uj\u00fa sp\u00ednacie frekvencie - v\u0161etky tieto vlastnosti umo\u017e\u0148uj\u00fa v\u00fdrobcom navrhova\u0165 \u013eah\u0161ie elektromotory s vy\u0161\u0161ou \u00fa\u010dinnos\u0165ou.<\/p>\n
T\u00fato technol\u00f3giu vyu\u017e\u00edvaj\u00fa v\u00fdrobcovia v\u00fdkonovej elektroniky, ktor\u00ed sa sna\u017eia uspokoji\u0165 st\u00e1le rast\u00faci dopyt po elektrick\u00fdch vozidl\u00e1ch. Spolo\u010dnos\u0165 GE v spolupr\u00e1ci so spolo\u010dnos\u0165ou Wolfspeed vyvinula s\u00fapravu SpeedVal Kit, ktor\u00e1 pou\u017e\u00edvate\u013eom umo\u017e\u0148uje testova\u0165 v\u00fdkonnos\u0165 zariaden\u00ed SiC. \u010eal\u0161ie spolo\u010dnosti, ako napr\u00edklad McLaren Applied, pracuj\u00fa na kon\u0161trukcii meni\u010dov, ktor\u00e9 vydr\u017eia vy\u0161\u0161ie po\u017eiadavky na nap\u00e4tie pre elektrick\u00e9 vozidl\u00e1.<\/p>\n
Spolo\u010dnos\u0165 Onsemi intenz\u00edvne investuje do svojho najmodernej\u0161ieho zariadenia na v\u00fdrobu 200 mm pl\u00e1tkov v juhok\u00f3rejskom Bucheone a roz\u0161iruje ho na pln\u00fa v\u00fdrobn\u00fa kapacitu viac ako mili\u00f3n 200 mm pl\u00e1tkov ro\u010dne.<\/p>\n
Ide o prv\u00fa ve\u013ek\u00fa tov\u00e1re\u0148, ktor\u00e1 sa \u0161pecializuje na v\u00fdrobu karbidu krem\u00edka, \u010do je s\u00fa\u010das\u0165ou prebiehaj\u00faceho trendu medzi v\u00fdrobcami polovodi\u010dov odkloni\u0165 sa od konven\u010dnej v\u00fdroby krem\u00edka z d\u00f4vodu obmedzenia n\u00e1kladov a kapacity.<\/p>\n
V\u00fdrazne ni\u017e\u0161ia cena karbidu krem\u00edka pril\u00e1kala v\u00fdrobcov v\u0161etk\u00fdch druhov, ktor\u00ed sa pustili do jeho v\u00fdroby. Pod\u013ea spr\u00e1vy spolo\u010dnosti Yole Research by ceny 8-palcov\u00fdch substr\u00e1tov mali na\u010falej klesa\u0165, ke\u010f\u017ee sa v\u00fdroba roz\u0161iruje - \u010do plat\u00ed najm\u00e4 pre 8-palcov\u00e9 substr\u00e1ty, kde sedem v\u00fdrobcov dosiahlo alebo v priebehu jedn\u00e9ho a\u017e dvoch rokov dosiahne masov\u00fa v\u00fdrobu, vr\u00e1tane dvoch epitaxn\u00fdch z\u00e1vodov s celkovou kapacitou 21 000 mm2. Yole tie\u017e poznamen\u00e1va, \u017ee dopyt po v\u00fdkonov\u00fdch zariadeniach z karbidu krem\u00edka sa \u010dasom zv\u00fd\u0161i.<\/p>\n
E-mobilita je zastre\u0161uj\u00faci pojem, ktor\u00fd zah\u0155\u0148a cel\u00fd rad dopravn\u00fdch rie\u0161en\u00ed, od osobn\u00fdch automobilov a autobusov a\u017e po n\u00e1kladn\u00e9 a ter\u00e9nne vozidl\u00e1, spolu s ich podpornou infra\u0161trukt\u00farou, ako aj nab\u00edjac\u00edmi slu\u017ebami a rie\u0161eniami.<\/p>\n
E-mobilita prin\u00e1\u0161a viacer\u00e9 environment\u00e1lne a ekonomick\u00e9 v\u00fdhody. Elektrifik\u00e1ciou dopravy sa zni\u017euj\u00fa glob\u00e1lne emisie CO2 a spotreba ropy, \u010do s\u00fa kroky k obmedzeniu klimatick\u00fdch zmien. Okrem toho podporuje hospod\u00e1rsky rozvoj, ke\u010f\u017ee v\u00e4\u010d\u0161ina priemyseln\u00fdch odvetv\u00ed je z\u00e1visl\u00e1 od efekt\u00edvneho sp\u00f4sobu prepravy tovaru, z\u00e1kazn\u00edkov a zamestnancov.<\/p>\n
E-vozidl\u00e1 pon\u00fakaj\u00fa \u010fal\u0161iu v\u00fdhodu, preto\u017ee pom\u00e1haj\u00fa zni\u017eova\u0165 zne\u010distenie ovzdu\u0161ia. Ako vozidl\u00e1 s nulov\u00fdmi emisiami vyp\u00fa\u0161\u0165aj\u00fa e-vozidl\u00e1 ove\u013ea menej sklen\u00edkov\u00fdch plynov a zne\u010dis\u0165uj\u00facich l\u00e1tok ako tradi\u010dn\u00e9 spa\u013eovacie motory v mestskom prostred\u00ed, kde b\u00fdva \u00farove\u0148 zne\u010distenia najvy\u0161\u0161ia.<\/p>\n
V\u010faka t\u00fdmto v\u00fdhod\u00e1m dopyt po e-mobilite prudko vzr\u00e1stol a o\u010dak\u00e1va sa, \u017ee \u010dasom sa bude \u010falej zvy\u0161ova\u0165. Z\u00e1stupcovia odvetvia v\u0161ak, \u017eia\u013e, \u010delia nieko\u013ek\u00fdm prek\u00e1\u017ekam, ktor\u00e9 je potrebn\u00e9 prekona\u0165, aby bolo mo\u017en\u00e9 efekt\u00edvne prejs\u0165 na t\u00fato formu dopravy.<\/p>\n
Jednou z hlavn\u00fdch v\u00fdziev spojen\u00fdch s elektrick\u00fdmi vozidlami (EV) je roz\u0161\u00edrenie kapacity akumul\u00e1torov. V s\u00fa\u010dasnosti s\u00fa bat\u00e9rie elektromobilov obmedzen\u00e9 ve\u013ekos\u0165ou vozidla, mno\u017estvom uskladnenej energie a cenou. Preto je potrebn\u00e9 inovova\u0165, aby sa dosiahla optim\u00e1lna rovnov\u00e1ha medzi hustotou energie, n\u00e1kladmi a v\u00fdkonom.<\/p>\n
Podstatou e-mobility je zabezpe\u010di\u0165 jej uhl\u00edkov\u00fa neutralitu. To si vy\u017eaduje, aby elektrina pou\u017e\u00edvan\u00e1 na pohon vozidiel poch\u00e1dzala z obnovite\u013en\u00fdch zdrojov, a nie z uhlia alebo fos\u00edlnych pal\u00edv, a aby bola vyroben\u00e1 z recyklovan\u00fdch materi\u00e1lov, aby sa vytvorili skuto\u010dne ekologick\u00e9 vozidl\u00e1.<\/p>\n
V\u00fdrobcovia, ktor\u00ed chc\u00fa uspie\u0165, bud\u00fa musie\u0165 pri v\u00fdvoji v\u00fdrobkov pou\u017ei\u0165 integrovan\u00fa a komplexn\u00fa strat\u00e9giu, ktor\u00e1 sa bude zaobera\u0165 t\u00fdmito ot\u00e1zkami s\u00fa\u010dasne s tvorbou v\u00fdrobku. Bud\u00fa musie\u0165 prehodnoti\u0165 svoje strat\u00e9gie, prev\u00e1dzkov\u00e9 modely a dod\u00e1vate\u013esk\u00e9 re\u0165azce; spolupracova\u0165 medzi sebou a spolupracova\u0165 na tvorbe nov\u00fdch technol\u00f3gi\u00ed a slu\u017eieb, ktor\u00e9 posun\u00fa e-mobilitu vpred; ako aj spolupracova\u0165 medzi sebou pri v\u00fdvoji tak\u00fdch technol\u00f3gi\u00ed a slu\u017eieb, ktor\u00e9 m\u00f4\u017eu posun\u00fa\u0165 e-mobilitu vpred.<\/p>\n
Napriek t\u00fdmto prek\u00e1\u017ekam zost\u00e1va bud\u00facnos\u0165 e-mobility svetl\u00e1 a s\u013eubn\u00e1. Zv\u00fd\u0161en\u00e9 pou\u017e\u00edvanie elektrick\u00fdch vozidiel prispeje k zdrav\u0161iemu \u017eivotn\u00e9mu prostrediu, lep\u0161\u00edm podmienkam pre \u017eivot v mest\u00e1ch a udr\u017eate\u013enej\u0161iemu hospod\u00e1rstvu.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zatia\u013e \u010do ved\u00faci pracovn\u00edci v oblasti polovodi\u010dov lamentuj\u00fa nad pomal\u00fdm dopytom a nadbyto\u010dn\u00fdmi z\u00e1sobami, jeden sektor sa zd\u00e1 by\u0165 odoln\u00fd: v\u00fdkonov\u00e9 obvody z karbidu krem\u00edka pou\u017e\u00edvan\u00e9 v elektrick\u00fdch vozidl\u00e1ch. Spolo\u010dnosti, ktor\u00e9 chc\u00fa tento trh vyu\u017ei\u0165, by v\u0161ak mohli narazi\u0165 na komplik\u00e1cie pri prechode na 200 mm pl\u00e1tky, \u010do tento t\u00fd\u017ede\u0148 viedlo k poklesu akci\u00ed spolo\u010dnost\u00ed Wolfspeed a STM. V\u00fdkonov\u00e9 polovodi\u010de V\u00fdkonov\u00e9 ...<\/p>\n