Uusien energiaajoneuvojen piiharbidia odotetaan

Pii on aina ollut yleisimmin käytetty materiaali puolijohdisirujen valmistukseen, lähinnä suuren piin varannon vuoksi kustannukset ovat suhteellisen alhaiset ja valmistus on suhteellisen yksinkertainen. Piän käyttö optoelektroniikan ja korkeataajuisten suuritehoisten laitteiden alaan estetään kuitenkin, ja piin toiminta suorituskyky korkeilla taajuuksilla on heikko, mikä ei sovellu korkeajännitesovelluksiin. Nämä rajoitukset ovat vaikeuttaneet piitäpohjaisten voimalaitteiden vastaamaan nousevien sovellusten, kuten uusien energiaajoneuvojen ja suuren nopeuden kiskojen tarpeita suuritehoiseen ja korkean taajuuden suorituskykyyn.

Tässä yhteydessä piiharbidi on tullut valokeilaan. Verrattuna ensimmäisen ja toisen sukupolven puolijohdemateriaaleihin, SIC: llä on sarja erinomaisia ​​fysikaalis -kemiallisia ominaisuuksia, kaistan raon leveyden lisäksi sillä on myös korkean hajoamisen sähkökenttä, korkea kylläisyyselektroninopeus, korkea lämmönjohtavuus, korkea elektronitiheys ja korkea liikkuvuus. SIC: n kriittinen erittely sähkökenttä on 10 -kertainen SI: n ja 5 -kertaisen GAA: n, mikä parantaa kestävän jännitteen kapasiteettia, käyttötaajuutta ja virrantiheyttä SIC -pohjalaitteiden ja vähentää laitteen johtamishäviötä. Yhdistettynä korkeampaan lämmönjohtavuuteen kuin CU, laite ei vaadi lisälämmön hajoamislaitteita käytettäväksi, mikä vähentää koneen kokoa. Lisäksi sic-laitteilla on erittäin alhaiset johtamishäviöt ja ne voivat ylläpitää hyvää sähkösuorituskykyä erittäin korkeilla taajuuksilla. Esimerkiksi vaihtaminen SI-laitteisiin perustuvasta kolmitasoisesta ratkaisusta SIC: hen perustuvaan kaksitasoiseen ratkaisuun voi lisätä tehokkuutta 96%: sta 97,6%: iin ja vähentää tehonkulutusta jopa 40%: iin. Siksi sic-laitteilla on suuria etuja pienitehoisissa, pienikokoisissa ja korkeataajuisissa sovelluksissa.

Verrattuna perinteiseen piisiin, piisarbidin käyttörajan suorituskyky on parempi kuin pii, joka voi vastata korkean lämpötilan, korkean paineen, korkean taajuuden, korkean tehon ja muiden olosuhteiden ja nykyisen piiharbidin käyttötarpeisiin RF -laitteet ja voimalaitteet.

Piharbidimateriaalit voivat tehdä laitteen koon pienemmäksi, ja suorituskyky paranee ja paranee, joten sähköajoneuvojen valmistajat ovat viime vuosina suosineet sitä. ROHM: n mukaan 5 kW LLCDC/DC -muunnin, tehonvalvontalevy korvattiin piisilaitteiden sijasta pii -karbidilla, paino laski 7 kg: sta 0,9 kg: iin ja tilavuus pienennettiin 8755cc: stä 1350cc: iin. SiC-laitteen koko on vain 1/10 saman eritelmän piin laitteen koosta, ja Si Carbit MOSFET -järjestelmän energiahäviö on alle 1/4 piipohjaisen IGBT: n koosta, joka voi myös Tuo merkittäviä suorituskykyparannuksia lopputuotteeseen.