Monokrystaliczny SiC Węglik krzemu Podłoże waflowe Dummy Grade Dia153mm 156mm 159mm

1. Opis

Zastosowanie SiC w przemyśle urządzeń energetycznych

W porównaniu z urządzeniami krzemowymi, urządzenia zasilające z węglika krzemu (SiC) mogą skutecznie osiągnąć wysoką wydajność, miniaturyzację i lekkość układów energoelektronicznych.Straty energii urządzeń zasilających SiC wynoszą tylko 50% urządzeń Si, a wytwarzanie ciepła to tylko 50% urządzeń krzemowych, SiC ma również wyższą gęstość prądu.Przy tym samym poziomie mocy objętość modułów zasilających SiC jest znacznie mniejsza niż modułów zasilających krzemowych.Biorąc za przykład inteligentny moduł zasilania IPM, przy użyciu urządzeń zasilających SiC, objętość modułu można zmniejszyć do 1/3 do 2/3 krzemowych modułów zasilania.

Istnieją trzy rodzaje diod mocy SiC: diody Schottky'ego (SBD), diody PIN i diody Schottky'ego sterowane barierą złącza (JBS).Ze względu na barierę Schottky'ego, SBD ma niższą wysokość bariery złącza, więc SBD ma tę zaletę, że ma niskie napięcie przewodzenia.Pojawienie się SiC SBD rozszerzyło zakres zastosowań SBD z 250 V do 1200 V.Ponadto jego charakterystyka w wysokiej temperaturze jest dobra, wsteczny prąd upływu nie wzrasta od temperatury pokojowej do 175°C. W dziedzinie zastosowań prostowników powyżej 3 kV diody SiC PiN i SiC JBS zyskały dużą uwagę ze względu na ich wyższe napięcie przebicia , większa prędkość przełączania, mniejszy rozmiar i lżejsza waga niż prostowniki krzemowe.

Układy MOSFET mocy SiC mają idealną rezystancję bramki, szybkie przełączanie, niską rezystancję włączenia i wysoką stabilność.Jest preferowanym urządzeniem w zakresie urządzeń zasilających poniżej 300V.Istnieją doniesienia, że ​​udało się opracować tranzystor MOSFET z węglika krzemu o napięciu blokującym 10 kV.Naukowcy uważają, że tranzystory SiC MOSFET zajmą korzystną pozycję w zakresie 3kV - 5kV.

Tranzystory bipolarne z izolowaną bramką SiC (SiC BJT, SiC IGBT) i tyrystory SiC (tyrystory SiC), urządzenia SiC typu P IGBT z napięciem blokującym 12 kV mają dobrą zdolność prądu przewodzenia.W porównaniu z tranzystorami bipolarnymi Si, tranzystory bipolarne SiC mają 20-50 razy mniejsze straty przełączania i mniejszy spadek napięcia włączania.SiC BJT dzieli się głównie na emiter epitaksjalny BJT i ​​emiter implantacji jonów BJT, typowe wzmocnienie prądu wynosi od 10 do 50.