{"id":160,"date":"2024-10-26T13:21:40","date_gmt":"2024-10-26T13:21:40","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideplate.net\/?p=160"},"modified":"2024-10-26T13:21:41","modified_gmt":"2024-10-26T13:21:41","slug":"siliziumkarbid-halbleiter-mit-breiter-bandlucke-von-wolfspeed","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wolfspeed-silicon-carbide-wide-bandgap-semiconductors\/","title":{"rendered":"Wolfspeed Siliziumkarbid-Halbleiter mit breiter Bandl\u00fccke"},"content":{"rendered":"<p>Wolfspeed hat vor kurzem eine beispiellose Investition in eine hochmoderne Siliziumkarbid-Fertigungsanlage get\u00e4tigt, die es dem Unternehmen erm\u00f6glicht, potenzielle k\u00fcnftige Nachfragespitzen zu bew\u00e4ltigen und weiterhin branchenf\u00fchrend bei SiC-Bauteilen zu sein.<\/p>\n<p>Die aus Siliziumkarbid hergestellten Wolfspeed-Leistungsbauelemente haben \u00fcber Jahrzehnte hinweg mehr als 6 Billionen Betriebsstunden gesammelt, was ein umfassendes Bild der langfristigen Zuverl\u00e4ssigkeit ergibt.<\/p>\n<h2>Verl\u00e4sslichkeit<\/h2>\n<p>Elektrizit\u00e4t versorgt unsere Welt mit Energie - und Wolfspeed-Halbleiter aus Siliziumkarbid mit breiter Bandl\u00fccke liefern diese Energie effizienter als jedes andere Material auf der Erde. Ihre Schottky-Dioden, MOSFETs und Leistungsmodule geh\u00f6ren zu den leichtesten, kleinsten und leistungsst\u00e4rksten auf dem Markt und \u00fcbertreffen herk\u00f6mmliche Siliziumkomponenten in Anwendungen f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt, den Automobilbau, die Industrie, Systeme zur Erzeugung erneuerbarer Energien, Pr\u00fcf- und Messdienstleistungen sowie Test und Messung.<\/p>\n<p>Die 2300-V-Bausteinfamilie BM3 verf\u00fcgt beispielsweise \u00fcber einen Single-Die-MOSFET, der eine externe Body-Diode \u00fcberfl\u00fcssig macht und damit Kosten und Komplexit\u00e4t spart. Dar\u00fcber hinaus bietet dieser Baustein einen 15% h\u00f6heren Spannungsspielraum als IGBTs und 77% geringere Schaltverluste, was kleinere Stromwandlersysteme erm\u00f6glicht.<\/p>\n<p>Mit seinen integrierten Erkennungs- und Schutzfunktionen bietet dieses Bauteil einen Level-1-Reflex, um sich selbst und das System unter Stress zu sch\u00fctzen. Dank des vertikal integrierten Fertigungsablaufs von Wolfspeed - vom Wachsen der SiC-Boules bis zum Packaging-Die - konnten extrinsische Defekte erheblich reduziert werden, was zu Ger\u00e4ten mit Lebensdauervorhersagemodellen f\u00fchrt, die mit den Industriestandards vergleichbar sind oder diese \u00fcbertreffen.<\/p>\n<p>Dank dieser Vorteile k\u00f6nnen Konstrukteure Siliziumkarbid-Bauteile in nahezu jedes industrielle Stromversorgungskonzept integrieren und so auf einfache Weise die Ziele der Nachhaltigkeit erreichen. Durch den Einsatz von Siliziumkarbid-Bauelementen kann die Effizienz von USV-Anlagen um 30-35% erh\u00f6ht und die Leistungsverluste in Schienenverkehrssystemen um 50-75% verringert werden; au\u00dferdem k\u00f6nnen sie mehr Reservestrom in kleinere und leichtere Systeme f\u00fcr platzbeschr\u00e4nkte Umgebungen packen. Dar\u00fcber hinaus verringern ihre Produkte Emissionen und Energieverbrauch, so dass die Kunden ihre Nachhaltigkeitsziele leichter erreichen k\u00f6nnen.<\/p>\n<h2>Effizienz<\/h2>\n<p>Strom h\u00e4lt unsere Welt am Laufen, und Wolfspeed Siliziumkarbid-Halbleiter mit breiter Bandl\u00fccke \u00fcbertreffen herk\u00f6mmliche Siliziumkomponenten und setzen neue Effizienzstandards in Motoren, Schaltnetzteilen (SMPS) und anderen Anwendungen. Diese leichten und dennoch hocheffizienten Bauelemente bilden die Grundlage vieler innovativer Designs, die Gr\u00f6\u00dfen-\/Gewichtsbeschr\u00e4nkungen erf\u00fcllen, ohne dabei untragbare Kompromisse einzugehen.<\/p>\n<p>Ein 22-kW-Gleichstromwandlerentwurf verwendet einen SiC-MOSFET der Generation 3 mit einer intrinsischen Body-Diode, um die Notwendigkeit einer separaten Gate-Ansteuerung zu eliminieren, was die Gesamtmaterialliste und die Leiterplattengr\u00f6\u00dfe weiter reduziert. Dar\u00fcber hinaus nutzt dieser spezielle Wandler einen variablen DC-Link-Spannungssteuerungsmodus, der die Schaltfrequenz reduziert und gleichzeitig n\u00e4her an seinem Resonanzpunkt arbeitet, um die CLLC-Welligkeit zu verringern.<\/p>\n<p>Wolfspeed bietet diskrete und Leistungsmodule an, die in Bezug auf Topologien, St\u00fccklistenkosten und physikalische Gr\u00f6\u00dfe\/Layout f\u00fcr Leistungsdesignsysteme wie Abw\u00e4rts-\/Aufw\u00e4rts-DC\/DC-Wandler und Hochfrequenz-AC\/DC anpassbar sind. Die Modellierung dieser Entw\u00fcrfe mit LTspice erm\u00f6glicht es den Entwicklern, sofort mit der Optimierung der Designs zu beginnen.<\/p>\n<p>Der neueste 900-V-SiC-Leistungs-MOSFET von Wolfspeed mit ohmscher Body-Diode und Drain-Source-Struktur erreicht einen Wirkungsgrad von 97% im Vergleich zu 85% bei \u00e4quivalenten Si-Bauelementen, was zu erheblichen Kosteneinsparungen bei den BOM-Komponenten und den Gesamtsystemkosten f\u00fchrt.<\/p>\n<h2>Skalierbarkeit<\/h2>\n<p>Da der Energiebedarf in energieintensiven Industrien steigt, wenden sich Konstrukteure der Siliziumkarbid (SiC)-Technologie mit breiter Bandl\u00fccke zu, um die Systemeffizienz zu erh\u00f6hen. Durch die Minimierung der Schaltverluste erm\u00f6glichen SiC-Bauteile kleinere, leichtere Motoren, Antriebe, Wechselrichter und leistungselektronische Systeme mit besserem Wirkungsgrad, wodurch die Betriebskosten gesenkt und der Platzbedarf des Systems verringert werden kann.<\/p>\n<p>SiC-Module bieten eine skalierbare Plattform, die sich an kleine bis gro\u00dfe Systeme anpassen l\u00e4sst. Dank ihrer 2300-V-Kapazit\u00e4t lassen sich diese Module leicht kombinieren, und ihre Verwendung erm\u00f6glicht es den Herstellern, Designs schnell und kosteng\u00fcnstig zu skalieren. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Systemingenieure weniger teure Leiterplatten verwenden, was die Herstellungskosten insgesamt senkt.<\/p>\n<p>Als Branchenf\u00fchrer im Bereich Leistungshalbleiter setzt sich Wolfspeed f\u00fcr die Schaffung einer nachhaltigeren globalen Lieferkette und den Schutz unserer Umwelt ein. Zu diesem Zweck hat Wolfspeed in seinen B\u00fcrogeb\u00e4uden und bei der Halbleiterherstellung verschiedene Umweltinitiativen umgesetzt, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren. Dar\u00fcber hinaus hat das Unternehmen die LEED-Zertifizierung in Silber f\u00fcr seinen Hauptsitz in New York City erhalten und strebt eine Zertifizierung f\u00fcr die Anlage in Siler City an. Dar\u00fcber hinaus hat das Unternehmen ein Recyclingprogramm f\u00fcr alle seine Anlagen eingef\u00fchrt, das seit seiner Einf\u00fchrung Einsparungen von \u00fcber $1 Million an Deponiegeb\u00fchren erm\u00f6glicht hat.<\/p>\n<h2>Kosten<\/h2>\n<p>Wolfspeed hat eine unangefochtene Position als Pionier und Marktf\u00fchrer bei Halbleitersubstraten aus Siliziumkarbid (SiC), Leistungsbauelementen und Design-Tools, die es Entwicklern erm\u00f6glichen, das geeignete Bauelement f\u00fcr ihre Designs auszuw\u00e4hlen. Unser umfangreiches Portfolio umfasst Siliziumkarbid-Leistungsbauelemente zur Optimierung der BOM-Kosten und der physikalischen Gr\u00f6\u00dfe\/Layout-Optimierung sowie Tools, die Topologien simulieren, um herauszufinden, welches Bauelement am besten zu ihrem Design passt.<\/p>\n<p>SiC-MOSFETs haben einen viel h\u00f6heren Wirkungsgrad als Silizium in zweistufigen Topologien, wodurch einzelne Fehlerpunkte in Hochspannungs-Leistungselektronikmodulen reduziert werden und SiC eine ausgezeichnete Wahl f\u00fcr Anwendungen in den Bereichen erneuerbare Energien, Solar-PV und Batteriespeicherung ist.<\/p>\n<p>Das Unternehmen verf\u00fcgt \u00fcber eine umfangreiche Design-In-Pipeline, die das Umsatzwachstum vorantreiben wird. Dar\u00fcber hinaus hat das Unternehmen einen langfristigen Liefervertrag mit einem gro\u00dfen globalen Chiphersteller f\u00fcr 150-mm-SiC-Barren und Epitaxie-Wafer abgeschlossen - dies unterstreicht die Visionen beider Unternehmen f\u00fcr den \u00dcbergang von Silizium-Leistungshalbleitern zu SiC-Leistungshalbleitern.<\/p>\n<p>Wolfspeed betreibt auch eine neue 200-mm-SiC-Fertigung in Mohawk Valley, New York, die w\u00e4hrend der Hochlaufphase nicht voll ausgelastet war; das Unternehmen rechnet mit einer Auslastung von 20% bis 2024.<\/p>\n<p>Das Unternehmen befindet sich in einer Phase hoher Investitionen und wird in diesem Jahr $2 Mrd. f\u00fcr seine Produktionsst\u00e4tten ausgeben. Geplant sind u. a. die Er\u00f6ffnung einer zus\u00e4tzlichen RF-GaN-Anlage im Saarland, Deutschland, sowie von Siliziumdioxid-Kristallzucht- und Wafer-Fertigungsanlagen in Siler City in North Carolina. Das Unternehmen arbeitet mit Karriereprogrammen wie Real Life Rosies und VET STEP zusammen, um mehr Frauen und Veteranen f\u00fcr die Halbleiterbranche zu gewinnen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wolfspeed recently made an unprecedented investment in an advanced silicon carbide fabrication facility that will enable them to meet any potential future demand surges as well as remain an industry leader for SiC devices. Wolfspeed power devices manufactured using silicon carbide have amassed more than 6 trillion field hours over decades of operation, giving a&hellip;&nbsp;<a href=\"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wolfspeed-silicon-carbide-wide-bandgap-semiconductors\/\" class=\"\" rel=\"bookmark\">Weiterlesen &raquo;<span class=\"screen-reader-text\">Wolfspeed Siliziumkarbid-Halbleiter mit breiter Bandl\u00fccke<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-160","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/160","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=160"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/160\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":161,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/160\/revisions\/161"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=160"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=160"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=160"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}