Preguntas frecuentes sobre semiconductor de carburo de silicio sic
¿Qué es SIC?
SIC (carburo de silicio) es un semiconductor compuesto compuesto de silicio y carburo. La combinación de silicio y carbono da como resultado propiedades mecánicas, químicas y térmicas superiores. Existe una variedad de politis (polimorfos) de SiC, cada uno con diferentes propiedades físicas.
Aquí enumeró algunas propiedades clave que tiene:
1.Alta resistencia
2.Punto de fusión alto
3.Baja expansión térmica
4.Excelente resistencia al choque térmico
5.Inercia química superior
6.Alta dureza
7.Resistente a la corrosión
8.Alta conductividad térmica
9.Módulo elástico alto
10.Funciones como semiconductor
11.Estructura cristalina robusta
¿Cuál es la ventaja del semiconductor sic?
En términos de materiales, las principales ventajas de SIC sobre materiales de silicio son:
1.La resistencia de alta tensión, la intensidad del campo de descomposición es 10 veces de Si, el mismo nivel de voltaje de Sic MOS Wafer Epitaxial Layer Grosor solo necesita una décima parte de Si, el ancho de la brecha de banda es 3 veces de SI, conductividad más fuerte;
2.La alta resistencia a la temperatura, la conductividad térmica y el punto de fusión es muy alta, es 2-3 veces de Si;
3.La velocidad de saturación de electrones de alta frecuencia es 2-3 veces mayor que la de Si, puede lograr 10 veces de frecuencia de trabajo.
En términos de dispositivo, las principales ventajas de los dispositivos SIC sobre dispositivos SI provienen de tres aspectos:
1.La pequeña resistencia en el estado, y luego reduce el área del chip, el tamaño del módulo de potencia SiC puede alcanzar aproximadamente 1/10 Si.
2.La mayor frecuencia de trabajo puede lograr una conmutación de alta velocidad, reduciendo así efectivamente el tamaño de los componentes pasivos, como la inductancia y la capacitancia, y el tamaño de los componentes periféricos está más miniaturizado.
3.Más alta resistencia a la temperatura, el ancho de la brecha de banda SiC es mayor, la temperatura intrínseca correspondiente puede ser de hasta 800 grados, además, la conductividad térmica del material SiC es mayor, el diseño del sistema de disipación de calor es más simple o utiliza directamente el enfriamiento natural.
Además, una mayor importancia de SIC en la aplicación práctica radica en el hecho de que los dispositivos SIC MOSFET se pueden preparar y aplicar a campos de alto voltaje para lograr una pérdida más baja.
IGBT ampliamente utilizado en el campo de alto voltaje y alta potencia es un dispositivo bipolar, que tiene una corriente final durante el apagado, lo que resulta en una pérdida de cierre relativamente grande. Si bien MOSFET es un dispositivo monopolo, no hay corriente final, cuando se usa material SIC para preparar MOSFET, la pérdida de resistencia y conmutación del dispositivo se reduce considerablemente.
Aquí hay una breve comparación entre MOSFET e IGBT:
1.MOSFET tiene un tiempo de cambio más corto y una velocidad de respuesta más rápida, y tiene más ventajas que IGBT en el campo de los requisitos de mayor frecuencia, pero MOSFET basado en SI no es adecuado para dispositivos de alta potencia.
2.IGBT puede admitir un alto voltaje, muy adecuado para el inversor de alta voltaje, alta corriente, aplicaciones de alta potencia, pero en escenarios de alta frecuencia, la desventaja es obvia y la pérdida de conmutación es significativamente mayor que MOSFET.
¿Dónde se usa SIC?
El carburo de silicio es una de la tercera generación de materiales semiconductores y tiene alta potencia, baja pérdida, alta confiabilidad, baja disipación de calor, etc., se puede aplicar a más de 1200 voltios de alta presión y entorno duro, se puede usar ampliamente en energía eólica , inversores ferroviarios, transportes e solares, sistema de energía ininterrumpida, red de energía inteligente, fuente de alimentación, aplicaciones de alta potencia.
¿Cuál es la aplicación específica del semiconductor SIC Silicon Carbide en vehículos eléctricos?
En los vehículos eléctricos, los dispositivos SIC tienen principalmente tres escenarios de aplicación: OBC montado en vehículos (cargador montado en vehículos), DC/DC (convertidor DC) e inversor de unidad principal.
OBC es cargar la batería rectificando y regulando la alimentación de CA en la red eléctrica. El poder OBC de los modelos medios y bajos es en su mayoría de 3.7kW y 7.4kW, mientras que algunos modelos de mediana y alta gama han comenzado a usar la configuración de potencia OBC de 11kW y 22kW trifásica.
DC/DC es la fuente de alimentación de bajo voltaje necesaria para convertir el voltaje del paquete de la batería de varios cientos de voltios en electrodomésticos a bordo.
OBC y DC/DC no son de alta potencia, pero las partes de alta frecuencia, y la alta frecuencia es la resistencia de SIC.
El uso de dispositivos SIC en OBC puede acortar el tiempo de carga y reducir la pérdida de energía; DC/DC usando dispositivos SIC, pequeño volumen, reducción de pérdidas.
Para el inversor principal de la unidad, de acuerdo con la introducción anterior, el uso de dispositivos SIC puede ayudar a mejorar el rango y luego reducir el costo al reducir la capacidad de la batería
