Đơn tinh thể SiC Silicon carbide wafer Chất nền giả Lớp Dia153mm 156mm 159mm

1. Mô tả

Ứng dụng của SiC trong ngành thiết bị điện

So với các thiết bị silicon, các thiết bị năng lượng silicon carbide (SiC) có thể đạt được hiệu quả cao, thu nhỏ và trọng lượng nhẹ của các hệ thống điện tử công suất.Tổn thất năng lượng của các thiết bị nguồn SiC chỉ bằng 50% so với thiết bị Si và khả năng sinh nhiệt chỉ bằng 50% so với thiết bị silicon, SiC cũng có mật độ dòng điện cao hơn.Ở cùng mức công suất, âm lượng của các mô-đun nguồn SiC nhỏ hơn đáng kể so với các mô-đun nguồn silicon.Lấy mô-đun nguồn thông minh IPM làm ví dụ, sử dụng các thiết bị nguồn SiC, âm lượng mô-đun có thể giảm xuống còn 1/3 đến 2/3 so với mô-đun nguồn silicon.

Có ba loại điốt nguồn SiC: điốt Schottky (SBD), điốt PIN và điốt Schottky điều khiển bằng rào cản tiếp giáp (JBS).Do hàng rào Schottky, SBD có chiều cao hàng rào đường giao nhau thấp hơn, do đó SBD có lợi thế về điện áp chuyển tiếp thấp.Sự xuất hiện của SiC SBD đã mở rộng phạm vi ứng dụng của SBD từ 250V lên 1200V.Ngoài ra, đặc tính của nó ở nhiệt độ cao là tốt, dòng rò ngược không tăng từ nhiệt độ phòng lên 175 ° C. Trong lĩnh vực ứng dụng của bộ chỉnh lưu trên 3kV, điốt SiC PiN và SiC JBS đã nhận được nhiều sự chú ý do điện áp đánh thủng cao hơn , tốc độ chuyển mạch nhanh hơn, kích thước nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn so với bộ chỉnh lưu silicon.

Các thiết bị MOSFET nguồn SiC có điện trở cổng lý tưởng, hiệu suất chuyển mạch tốc độ cao, điện trở thấp và độ ổn định cao.Nó là thiết bị được ưa chuộng trong lĩnh vực thiết bị điện dưới 300V.Có báo cáo rằng một MOSFET silicon carbide với điện áp chặn 10kV đã được phát triển thành công.Các nhà nghiên cứu tin rằng MOSFET SiC sẽ chiếm một vị trí thuận lợi trong lĩnh vực 3kV - 5kV.

Bóng bán dẫn lưỡng cực cổng cách điện SiC (SiC BJT, SiC IGBT) và SiC Thyristor (SiC Thyristor), thiết bị IGBT loại SiC P có điện áp chặn 12 kV có khả năng chuyển tiếp dòng điện tốt.So với bóng bán dẫn lưỡng cực Si, bóng bán dẫn lưỡng cực SiC có tổn thất chuyển mạch thấp hơn 20-50 lần và giảm điện áp bật thấp hơn.SiC BJT chủ yếu được chia thành BJT bộ phát epiticular và BJT bộ phát ion, mức tăng hiện tại điển hình là từ 10-50.