شفاف غير مخدر 4H-SEMI صلابة 9.0 عدسة Sic

تطبيق SiC في صناعة أجهزة الطاقة

بالمقارنة مع أجهزة السيليكون ، يمكن لأجهزة الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون (SiC) تحقيق كفاءة عالية وتصغير ووزن خفيف لأنظمة الطاقة الإلكترونية.إن فقدان الطاقة لأجهزة طاقة SiC هو 50٪ فقط من أجهزة Si ، وتوليد الحرارة هو 50٪ فقط من أجهزة السيليكون ، كما أن SiC لها كثافة تيار أعلى.عند نفس مستوى الطاقة ، يكون حجم وحدات طاقة SiC أصغر بكثير من وحدات طاقة السيليكون.بأخذ وحدة الطاقة الذكية IPM كمثال ، باستخدام أجهزة طاقة SiC ، يمكن تقليل حجم الوحدة إلى 1/3 إلى 2/3 من وحدات طاقة السيليكون.

هناك ثلاثة أنواع من ثنائيات طاقة SiC: ثنائيات Schottky (SBD) ، وثنائيات PIN ، وثنائيات Schottky التي يتم التحكم فيها بحاجز التوصيل (JBS).بسبب حاجز شوتكي ، فإن SBD لها ارتفاع حاجز تقاطع منخفض ، لذلك فإن SBD لديها ميزة الجهد الأمامي المنخفض.أدى ظهور SiC SBD إلى توسيع نطاق تطبيق SBD من 250 فولت إلى 1200 فولت.بالإضافة إلى ذلك ، فإن خصائصه عند درجة الحرارة المرتفعة جيدة ، ولا يزيد تيار التسرب العكسي من درجة حرارة الغرفة إلى 175 درجة مئوية. وسرعة تحويل أسرع وحجم أصغر وأخف وزنًا من مقومات السيليكون.

تتمتع أجهزة MOSFET بطاقة SiC بمقاومة بوابة مثالية ، وأداء تحويل عالي السرعة ، ومقاومة منخفضة ، وثبات عالي.إنه الجهاز المفضل في مجال أجهزة الطاقة أقل من 300 فولت.هناك تقارير تفيد بأنه تم تطوير MOSFET من كربيد السيليكون بجهد حجب 10 كيلو فولت بنجاح.يعتقد الباحثون أن SiC MOSFETs ستحتل موقعًا متميزًا في مجال 3kV - 5kV.

الترانزستورات ثنائية القطب المعزولة بالبوابة SiC (SiC BJT ، SiC IGBT) و SiC Thyristor (SiC Thyristor) ، أجهزة SiC P-type IGBT بجهد مانع يبلغ 12 كيلو فولت لديها قدرة تيار أمامية جيدة.بالمقارنة مع الترانزستورات ثنائية القطب Si ، فإن الترانزستورات ثنائية القطب SiC لها خسائر تحويل أقل بمقدار 20-50 مرة وانخفاض جهد التشغيل المنخفض.ينقسم SiC BJT بشكل أساسي إلى باعث فوق المحور BJT وباعث غرس أيون BJT ، يكون الكسب الحالي النموذجي بين 10-50.