Silicon carbide kwa magari mapya ya nishati inatarajiwa

Silicon daima imekuwa nyenzo inayotumika sana kwa utengenezaji wa chipsi za semiconductor, haswa kwa sababu ya hifadhi kubwa ya silicon, gharama ni ya chini, na maandalizi ni rahisi. Walakini, utumiaji wa silicon katika uwanja wa optoelectronics na vifaa vya nguvu ya juu-juu huzuiliwa, na utendaji wa utendaji wa silicon kwa masafa ya juu ni duni, ambayo haifai kwa matumizi ya juu. Mapungufu haya yameifanya iwe ngumu zaidi kwa vifaa vya nguvu vya msingi wa silicon kukidhi mahitaji ya matumizi yanayoibuka kama vile magari mapya ya nishati na reli ya kasi kubwa kwa nguvu ya juu na utendaji wa mzunguko wa juu.

Katika muktadha huu, Silicon Carbide imeingia uangalizi. Ikilinganishwa na vifaa vya semiconductor ya kizazi cha kwanza na cha pili, SIC ina safu ya mali bora ya kifizikia, kwa kuongeza upana wa pengo la bendi, pia ina sifa za uwanja wa umeme wa kuvunjika, kasi kubwa ya elektroni, ubora wa juu wa mafuta, wiani mkubwa wa elektroni na uhamaji mkubwa. Sehemu ya umeme ya kuvunjika muhimu ya SIC ni mara 10 ya SI na mara 5 ya GAAS, ambayo inaboresha uwezo wa kuhimili uwezo wa voltage, frequency ya kufanya kazi, na wiani wa sasa wa vifaa vya msingi vya SIC, na hupunguza upotezaji wa kifaa hicho. Pamoja na ubora wa juu wa mafuta kuliko Cu, kifaa hicho hakiitaji vifaa vya ziada vya utaftaji wa joto kutumia, kupunguza ukubwa wa mashine. Kwa kuongezea, vifaa vya SIC vina upotezaji mdogo sana wa uzalishaji na zinaweza kudumisha utendaji mzuri wa umeme kwa masafa ya juu. Kwa mfano, kubadilisha kutoka suluhisho la kiwango cha tatu kulingana na vifaa vya SI hadi suluhisho la ngazi mbili kulingana na SIC inaweza kuongeza ufanisi kutoka 96% hadi 97.6% na kupunguza matumizi ya nguvu hadi 40%. Kwa hivyo, vifaa vya SIC vina faida kubwa katika matumizi ya nguvu ya chini, miniaturized na ya kiwango cha juu.

Ikilinganishwa na silicon ya jadi, utendaji wa kikomo cha matumizi ya carbide ya silicon ni bora kuliko ile ya silicon, ambayo inaweza kukidhi mahitaji ya joto ya hali ya juu, shinikizo kubwa, frequency kubwa, nguvu kubwa na hali zingine, na carbide ya sasa ya silicon imetumika kwa Vifaa vya RF na vifaa vya nguvu.

Vifaa vya carbide ya Silicon vinaweza kufanya saizi ya kifaa kuwa ndogo na ndogo, na utendaji unakuwa bora na bora, kwa hivyo katika miaka ya hivi karibuni, watengenezaji wa gari la umeme wameipendelea. Kulingana na ROHM, kibadilishaji cha 5KW LLCDC/DC, bodi ya kudhibiti nguvu ilibadilishwa na silicon carbide badala ya vifaa vya silicon, uzito ulipunguzwa kutoka 7kg hadi 0.9kg, na kiasi kilipunguzwa kutoka 8755cc hadi 1350cc. Saizi ya kifaa cha SIC ni 1/10 tu ya ile ya kifaa cha silicon cha hali hiyo hiyo, na upotezaji wa nishati ya mfumo wa SI Carbit MOSFET ni chini ya 1/4 ya ile ya IGBT ya silicon, ambayo inaweza pia Kuleta maboresho makubwa ya utendaji kwa bidhaa ya mwisho.