Disgwylir carbid silicon ar gyfer cerbydau ynni newydd

Silicon fu'r deunydd a ddefnyddir amlaf erioed ar gyfer cynhyrchu sglodion lled -ddargludyddion, yn bennaf oherwydd y gronfa wrth gefn mawr o silicon, mae'r gost yn gymharol isel, ac mae'r paratoad yn gymharol syml. Fodd bynnag, mae cymhwyso silicon ym maes optoelectroneg a dyfeisiau pŵer uchel amledd uchel yn cael ei rwystro, ac mae perfformiad gweithredu silicon ar amleddau uchel yn wael, nad yw'n addas ar gyfer cymwysiadau foltedd uchel. Mae'r cyfyngiadau hyn wedi ei gwneud yn fwyfwy anodd i ddyfeisiau pŵer sy'n seiliedig ar silicon ddiwallu anghenion cymwysiadau sy'n dod i'r amlwg fel cerbydau ynni newydd a rheilffyrdd cyflym ar gyfer perfformiad pŵer uchel ac amledd uchel.

Yn y cyd -destun hwn, mae carbid silicon wedi dod i'r chwyddwydr. O'i gymharu â deunyddiau lled -ddargludyddion cenhedlaeth gyntaf ac ail, mae gan SIC gyfres o briodweddau ffisiocemegol rhagorol, yn ychwanegol at led y bwlch band, mae ganddo hefyd nodweddion maes trydan chwalu uchel, cyflymder electronau dirlawnder uchel, dargludedd thermol uchel, dwysedd electron uchel a symudedd uchel. Mae maes trydan chwalu critigol SIC 10 gwaith yn fwy na 5 gwaith GaaS, sy'n gwella gallu gwrthsefyll foltedd, amledd gweithredu, a dwysedd cyfredol dyfeisiau sylfaen SIC, ac yn lleihau colled dargludiad y ddyfais. Ynghyd â dargludedd thermol uwch na Cu, nid oes angen dyfeisiau afradu gwres ychwanegol ar y ddyfais i'w defnyddio, gan leihau maint cyffredinol y peiriant. Yn ogystal, mae gan ddyfeisiau SIC golledion dargludiad isel iawn a gallant gynnal perfformiad trydanol da ar amleddau uwch-uchel. Er enghraifft, gall newid o ddatrysiad tair lefel yn seiliedig ar ddyfeisiau SI i ddatrysiad dwy lefel yn seiliedig ar SIC gynyddu effeithlonrwydd o 96% i 97.6% a lleihau'r defnydd o bŵer hyd at 40%. Felly, mae gan ddyfeisiau SIC fanteision mawr mewn cymwysiadau pŵer isel, bach ac amledd uchel.

O'i gymharu â silicon traddodiadol, mae perfformiad terfyn defnydd carbid silicon yn well na pherfformiad silicon, a all ddiwallu anghenion cymhwysiad tymheredd uchel, gwasgedd uchel, amledd uchel, pŵer uchel a chyflyrau eraill, a chymhwyswyd y carbid silicon cyfredol Dyfeisiau RF a Dyfeisiau Pwer.

Gall deunyddiau silicon carbid wneud maint y ddyfais yn llai ac yn llai, ac mae'r perfformiad yn gwella ac yn gwella, felly yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gweithgynhyrchwyr cerbydau trydan wedi ei ffafrio. Yn ôl ROHM, trawsnewidydd 5kW LLCDC/DC, disodlwyd y bwrdd rheoli pŵer gan garbid silicon yn lle dyfeisiau silicon, gostyngwyd y pwysau o 7kg i 0.9kg, a gostyngwyd y gyfrol o 8755cc i 1350cc. Dim ond 1/10 o faint y ddyfais silicon o'r un fanyleb yw maint y ddyfais SIC, ac mae colli ynni'r system Si Carbit MOSFET yn llai nag 1/4 o faint yr IGBT sy'n seiliedig ar silicon, a all hefyd dod â gwelliannau perfformiad sylweddol i'r cynnyrch terfynol.