新しいエネルギー車用の炭化シリコンが予想されます

シリコンは、主にシリコンの大規模な保護区のために、半導体チップの製造に常に最も一般的に使用される材料であり、コストは比較的低く、準備は比較的単純です。ただし、オプトエレクトロニクスと高周波高電力デバイスの分野でのシリコンの適用は妨げられており、高周波数でのシリコンの動作性能は低く、これは高電圧アプリケーションには適していません。これらの制限により、シリコンベースの電力装置が、高出力および高頻度のパフォーマンスのための新しいエネルギー車や高速鉄道などの新興アプリケーションのニーズを満たすことがますます困難になりました。

これに関連して、炭化シリコンがスポットライトを浴びています。 SICは、第1および第2世代の半導体材料と比較して、バンドギャップ幅に加えて、一連の優れた物理化学的特性を持っています。また、高分解電界、高飽和電子速度、高い熱伝導率、高電子密度の特性もあります。そして高いモビリティ。 SICの批判的な分解電場は、SIの10倍、GAASの5倍であるため、耐率電圧容量、動作周波数、SICベースデバイスの電流密度が向上し、デバイスの伝導損失が減少します。 CUよりも高い熱伝導率と相まって、デバイスは使用するために追加の熱散逸デバイスを必要としないため、マシン全体のサイズが縮小します。さらに、SICデバイスは非常に低い伝導損失を持ち、超高周波数で良好な電気性能を維持できます。たとえば、SIデバイスに基づいた3レベルのソリューションからSICに基づく2レベルのソリューションに変更すると、効率が96％から97.6％に増加し、消費電力を最大40％減らすことができます。したがって、SICデバイスには、低電力、小型化、高周波アプリケーションに大きな利点があります。

従来のシリコンと比較して、炭化シリコンの使用制限性能は、高温、高圧、高頻度、高出力、その他の条件のアプリケーションのニーズを満たすことができるシリコンの使用制限パフォーマンスよりも優れており、現在の炭化シリコンは適用されています。 RFデバイスと電源デバイス。

シリコン炭化物材料は、デバイスのサイズを小さくて小さくすることができ、パフォーマンスはどんどん良くなっているため、近年、電気自動車メーカーがそれを支持しています。 5KW LLCDC/DCコンバーターであるROHMによると、パワーコントロールボードはシリコンデバイスの代わりにシリコン炭化物に置き換えられ、重量は7kgから0.9kgに減少し、ボリュームは8755ccから1350ccに減少しました。 SICデバイスのサイズは、同じ仕様のシリコンデバイスのサイズの1/10に過ぎず、Si Carbit MOSFETシステムのエネルギー損失は、シリコンベースのIGBTのエネルギー損失の1/4未満であり、これもできます。最終製品に大幅なパフォーマンスの改善をもたらします。