克服碳化硅制造挑战,助力未来电力电子应用单片机解密
几十年来,硅(Si)一直是半导体行业的主要材料——从微处理器到分立功率器件,无处不在。然而,随着汽车和可再生能源等领域对现代电力需求应用的发展,硅的局限性变得越来越明显。
随着行业不断探索解决方案,单片机解密宽禁带(WBG)材料,包括碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被视为解决之道。禁带宽度描述了价带顶部和导带底部之间的能量差。硅的禁带宽度相对较窄,为1.1电子伏特(eV),而SiC和GaN的禁带宽度分别为3.3eV和3.4eV。这些特性意味着宽禁带材料的特性更像绝缘体,能够在更高的电压、频率和温度下工作。因此,它们非常适合用于电动汽车(EV)和可再生能源等领域的功率转换应用。
碳化硅(SiC)
碳化硅(SiC)并非新鲜事物,作为研磨材料已有超过一个世纪的生产历史。单片机解密然而,由于具有适合高压、大功率应用的诱人特性,SiC正逐渐崭露头角。SiC的物理特性,如高热导率、高饱和电子漂移速度和高击穿电场,使得SiC设计相比硅MOSFET或IGBT具有极低的损耗、更快的开关速度和更小的几何尺寸。
许多业内人士将SiC视为具有竞争优势的原材料,因为它能够在减小尺寸、重量和成本的同时提高效率。由于SiC系统的工作频率更高,无源器件的体积更小,损耗更低,因此所需的散热措施也更少。最终,这将实现许多现代应用所需的更高功率密度。
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