9.4 صلابة رقائق سيك البصرية رقائق الكربون السيليكون

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.

تطبيق SiC في صناعة LED

في الوقت الحاضر ، تعد بلورات الياقوت هي الخيار الأول لمادة الركيزة المستخدمة في صناعة الأجهزة الإلكترونية الضوئية ، ولكن الياقوت لديه بعض أوجه القصور التي لا يمكن التغلب عليها ، مثل عدم تطابق الشبكة ، وعدم تطابق الإجهاد الحراري ، والمقاومة العالية كعامل عازل ، والتوصيل الحراري السيئ .لذلك ، جذبت الخصائص الممتازة لركائز SiC الكثير من الاهتمام وهي أكثر ملاءمة كمواد ركيزة للثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) وثنائيات الليزر (LDs).تُظهر البيانات من Cree أن استخدام كربيد السيليكون يمكن لجهاز LED الركيزة تحقيق معدل صيانة للضوء بنسبة 70٪ يصل إلى 50000 ساعة.مزايا SiC كركيزة LED:

* تم مطابقة الثابت الشبكي لطبقة SiC و GaN فوق المحور ، وتكون الخصائص الكيميائية متوافقة ؛

* تتمتع SiC بموصلية حرارية ممتازة (أكثر من 10 مرات أعلى من الياقوت) وقريبة من معامل التمدد الحراري لطبقة GaN فوق المحور ؛

* SiC هو أشباه موصلات موصلة ، يمكن استخدامها لصنع أجهزة ذات هيكل عمودي.يتم توزيع قطبين كهربائيين على سطح الجهاز وأسفله ، ويمكنه حل أوجه القصور المختلفة الناتجة عن الهيكل الأفقي للركيزة الياقوتية ؛

* لا يتطلب SiC طبقة انتشار حالية ، ولن يتم امتصاص الضوء بواسطة مادة طبقة الانتشار الحالية ، مما يحسن كفاءة استخراج الضوء.

حول شركة ZMKJ

يمكن أن توفر ZMKJ رقاقة SiC أحادية الكريستال عالية الجودة (كربيد السيليكون) للصناعة الإلكترونية والإلكترونية الضوئية.رقاقة SiC هي مادة شبه موصلة من الجيل التالي ، تتمتع بخصائص كهربائية فريدة وخصائص حرارية ممتازة ، مقارنةً برقاقة السيليكون ورقاقة GaAs ، رقاقة SiC أكثر ملاءمة لدرجات الحرارة العالية واستخدام الأجهزة عالية الطاقة.يمكن توفير رقاقة SiC بقطر 2-6 بوصة ، يتوفر كل من 4H و 6 H SiC ، نوع N ، مخدر بالنيتروجين ، ونوع شبه عازل.الرجاء الاتصال بنا للحصول على مزيد من المعلومات عن المنتج.