Siliziumkarbid und andere Materialien mit breiter Bandl\u00fccke haben in der Automobilindustrie einen Durchbruch erzielt, da sie im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Siliziumchips eine erhebliche Verringerung der Leistungsverluste bewirken und gleichzeitig kleinere Komponenten f\u00fcr Elektrofahrzeuge erm\u00f6glichen, was zu einem effektiveren Energiemanagement, leichteren Batterien und l\u00e4ngeren Reichweiten f\u00fchrt.<\/p>\n
Silizium ist seit langem das bevorzugte Halbleitermaterial in der Elektronik, doch seine begrenzte Leistung schr\u00e4nkt viele Anwendungen ein. Halbleitermaterialien mit breiter Bandl\u00fccke bieten h\u00f6here Durchbruchsspannungen und Betriebstemperaturen, die eine effektivere Leistung der Leistungselektronik erm\u00f6glichen.<\/p>\n
Siliziumkarbid bietet die 10-fache elektrische Feldst\u00e4rke von Silizium, was eine d\u00fcnnere aktive Zone und einen h\u00f6heren Dotierungsgrad in Hochspannungsbauteilen mit niedrigeren Serienwiderst\u00e4nden im Bereich von 600 V bis zu Tausenden von V erm\u00f6glicht. Au\u00dferdem k\u00f6nnen mit diesem Material mehr Leistungsbauteile konfiguriert werden, die verschiedene Spannungsfestigkeitsbereiche unterst\u00fctzen - von 600 V bis zu Tausenden von V.<\/p>\n
Siliziumkarbid weist auch eine geringe Konzentration von Ladungstr\u00e4gern bei Raumtemperatur auf. Dies mag auf den ersten Blick nicht wichtig erscheinen, doch wird seine Bedeutung bei Hochtemperaturanwendungen deutlich: Siliziumbauteile funktionieren bei bestimmten Temperaturen oft nicht mehr, weil thermisch freigesetzte Elektronen ihnen eigene Ladungstr\u00e4ger hinzuf\u00fcgen; bei Siliziumkarbid stellt sich dieses Problem jedoch nicht, da die geringere Ladungstr\u00e4gerkonzentration bedeutet, dass die Bauteile bis zu Temperaturen von 250 oder 300 \u00b0C zuverl\u00e4ssig funktionieren.<\/p>\n
Aufgrund dieser Vorteile bem\u00fchen sich die Akteure der Branche, die Siliziumkarbidproduktion so schnell wie m\u00f6glich in Betrieb zu nehmen. Eine solche Partnerschaft besteht zwischen Roseville Fab und onsemi, die vereinbart haben, 6-Zoll-Wafer (150 mm) von Siliziumkarbid-Leistungschips f\u00fcr ihre Kunden auf dem EV-Markt zu liefern.<\/p>\n
Silizium ist weithin als Halbleiter der Wahl in elektronischen Ger\u00e4ten anerkannt, doch selbst dieses Material hat seine Grenzen. Daher w\u00e4chst das Interesse an Materialien mit breiter Bandl\u00fccke wie SiC, die diese Einschr\u00e4nkungen \u00fcberwinden und es der Elektronik erm\u00f6glichen, kleiner zu sein, schneller zu laufen und bei h\u00f6heren Temperaturen und Spannungen zu funktionieren.<\/p>\n
SiC hat eine viel h\u00f6here Energiel\u00fccke als Silizium (3,26 eV gegen\u00fcber 1,6 eV), wodurch es viel h\u00f6here Temperaturen, Spannungen und Str\u00f6me leichter aushalten kann, wodurch elektronische Komponenten auf SiC-Basis kleiner und leichter werden und weniger Strom verbrauchen, was zu einer h\u00f6heren Systemeffizienz beitr\u00e4gt.<\/p>\n
Hochspannungs-SiC-Bauteile bieten nicht nur eine effizientere Leistung, sondern auch eine h\u00f6here Zuverl\u00e4ssigkeit als Silizium-Alternativen. Dies ist darauf zur\u00fcckzuf\u00fchren, dass Siliziumkarbid-Chips die W\u00e4rme viel effektiver ableiten. Dadurch wird das Risiko von \u00dcberhitzungssch\u00e4den verringert und die Lebensdauer elektronischer Komponenten wie MOSFETs und Schottky-Dioden verl\u00e4ngert.<\/p>\n
SiC wird bereits in vielen High-End-Anwendungen wie Elektrofahrzeugen (EV), Solarwechselrichtern und industriellen Motorantrieben eingesetzt. Die Nachfrage nach diesen Bauelementen ist exponentiell gewachsen, was dazu gef\u00fchrt hat, dass das Angebot die Nachfrage \u00fcbersteigt. Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat Onsemi seine vertikale Integrationspraxis erweitert, um eine ununterbrochene Versorgung mit hochwertigen Siliziumkarbid-Leistungsbauelementen zu gew\u00e4hrleisten - einschlie\u00dflich EliteSiC-Leistungsmodulen mit vollwertigen SiC-MOSFETs, von Bare-Die-L\u00f6sungen bis hin zu Modulen mit gelgekapseltem Geh\u00e4use und transfergeformten Modulen - die vertikale Integration von Onsemi tr\u00e4gt dazu bei, eine ununterbrochene Versorgung mit hochwertigen Siliziumkarbid-Leistungsbauelementen zu gew\u00e4hrleisten. Onsemi hat auch seine vertikale Integration erweitert, um eine ununterbrochene Versorgung zu gew\u00e4hrleisten. Lernen Sie drei \u00fcberzeugende Gr\u00fcnde kennen, sich f\u00fcr Onsemi EliteSiC-Leistungsmodule zu entscheiden - von Bare-Die-L\u00f6sungen bis hin zu Modulen mit Gel-gekapseltem Geh\u00e4use, die alle mit SiC-MOSFETs ausgestattet sind!<\/p>\n
Siliziumkarbid-Chips bieten h\u00f6here Temperaturen, Spannungen und Frequenzen als ihre Silizium-Halbleiter-Pendants und eignen sich daher f\u00fcr Hochleistungsanwendungen wie Leistungselektronik f\u00fcr Elektrofahrzeuge auf der Erde oder Weltraumforschungsinstrumente wie Rover oder Sonden (Mantooth, Zetterling & Rusu).<\/p>\n
Siliziumbatterien sind energieeffizienter als ihre Gegenst\u00fccke aus Silizium, da die Verluste um bis zu 50 % reduziert werden, was zu mehr Energie f\u00fcr den Antrieb des Fahrzeugs und einer gr\u00f6\u00dferen Reichweite mit einer Batterieladung f\u00fchrt.<\/p>\n
Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid sind f\u00fcr Erstausr\u00fcster von Elektrofahrzeugen (OEMs) eine attraktive Option geworden. Bosch hat k\u00fcrzlich angek\u00fcndigt, SiC-Chips f\u00fcr Wechselrichter und Umrichter von Elektrofahrzeugen in Serie zu produzieren, um die Qualit\u00e4t, Zuverl\u00e4ssigkeit und Effizienz zu verbessern und gleichzeitig Gr\u00f6\u00dfe und Gewicht zu verringern.<\/p>\n
Im Werk von Reutlingen in Deutschland ist ein Ingenieurteam unter der Leitung der 26-j\u00e4hrigen Allison Suba aus Roseville damit besch\u00e4ftigt, die Wiederaufnahme der Produktion vorzubereiten. Sie machen sich mit neuen Prozessen vertraut, montieren Wafer auf Rahmen f\u00fcr die Verarbeitung in einer W\u00fcrfelschneidemaschine und \u00fcberpr\u00fcfen sie auf Fehler.<\/p>\n
Das Unternehmen plant die Umstellung auf 150-Millimeter-Wafer, die derzeit f\u00fcr die Produktion verwendet werden. Dadurch k\u00f6nnen mehr Chips pro Produktionslauf hergestellt und erhebliche Skaleneffekte erzielt werden, w\u00e4hrend gleichzeitig die Markteinf\u00fchrungszeit f\u00fcr neue Chips verk\u00fcrzt wird.<\/p>\n
Siliziumkarbid-Chips sind ein wesentlicher Bestandteil der Elektromobilit\u00e4t. Ihr Einsatz bei der Reichweitenverl\u00e4ngerung von Elektrofahrzeugen durch geringere Leistungsverluste und h\u00f6here Effizienz hat sich bew\u00e4hrt; au\u00dferdem verbessern sie die Energieeffizienz der IT-Infrastruktur, indem sie K\u00fchlsysteme \u00fcberfl\u00fcssig machen und so Platz, Gewicht und Kosten sparen.<\/p>\n
Halbleiter sind Materialien, die sich je nach Spannung oder Lichtintensit\u00e4t sowohl leitend (wie elektrische Leitungen aus Kupfer) als auch isolierend verhalten. Die gro\u00dfe Bandl\u00fccke von Siliziumkarbid macht es effizienter bei der \u00dcbertragung von elektrischem Strom als herk\u00f6mmliche Silizium-Halbleiter, wodurch es sich f\u00fcr Leistungselektronik wie Antriebswechselrichter f\u00fcr Elektrofahrzeuge sowie Gleichspannungswandler f\u00fcr Rechenzentren, Klimaanlagen und Ladeger\u00e4te eignet.<\/p>\n
SiC zeichnet sich im Vergleich zu Siliziumchips durch eine bessere W\u00e4rmeableitung aus, d. h. es kann bei h\u00f6heren Temperaturen zuverl\u00e4ssig arbeiten, ohne zu \u00fcberhitzen. Siliziumchips sto\u00dfen in der Regel zwischen 250 und 300 \u00b0C an ihre Grenzen, w\u00e4hrend SiC-Chips bei Temperaturen von bis zu 500 \u00b0C zuverl\u00e4ssig arbeiten.<\/p>\n
SiC wird derzeit in Server-Netzteilen und in der Unterhaltungselektronik eingesetzt, die eine hohe Leistung bei hohen Betriebstemperaturen erfordern, darunter auch in Server-Netzteilen f\u00fcr Server. Ihre h\u00f6here Effizienz tr\u00e4gt dazu bei, den Stromverbrauch und die Treibhausgasemissionen in der gesamten Weltwirtschaft zu senken. Mit der Zeit wird Siliziumkarbid den Ersatz von Technologien durch leichtere Alternativen erm\u00f6glichen, die niedrigere Betriebskosten und eine l\u00e4ngere Lebensdauer als die derzeit auf dem Markt befindlichen Technologien bieten.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide and other wide bandgap materials have made a breakthrough in the automotive industry, providing significant power losses reduction compared to traditional silicon chips while enabling smaller components for electric vehicles, leading to more effective energy management, lighter batteries and longer driving ranges. Improved Electrical Conductivity Silicon has long been the go-to semiconductor material… Weiterlesen »Siliziumkarbid-Chips f\u00fcr Elektrofahrzeuge (EVs)<\/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-627","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/627","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=627"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/627\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":628,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/627\/revisions\/628"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=627"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=627"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=627"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}