Le carbure de silicium (SiC) est un compos\u00e9 chimique durable compos\u00e9 de silicium et de carbone qui pr\u00e9sente des propri\u00e9t\u00e9s de semi-conducteur \u00e0 large bande interdite pour les appareils \u00e9lectroniques \u00e0 haute tension.<\/p>\n
Cela permet d'am\u00e9liorer la tension de tenue, la densit\u00e9 de puissance et les capacit\u00e9s de tol\u00e9rance \u00e0 la temp\u00e9rature.<\/p>\n
La densit\u00e9 de puissance dans les conceptions d'alimentation \u00e9lectrique est souvent d\u00e9termin\u00e9e par la performance des dispositifs semi-conducteurs utilis\u00e9s pour alimenter les convertisseurs et les onduleurs. Le silicium (bande interdite : 1,1eV) \u00e9tait autrefois consid\u00e9r\u00e9 comme un mat\u00e9riau optimal pour les transistors \u00e0 haute performance ; cependant, \u00e0 mesure que les conceptions progressent vers des temp\u00e9ratures, des fr\u00e9quences et des tensions de fonctionnement plus \u00e9lev\u00e9es, les limites du SiC commencent \u00e0 appara\u00eetre clairement. C'est l\u00e0 que les semi-conducteurs \u00e0 large bande interdite tels que le SiC peuvent entrer en jeu.<\/p>\n
La bande interdite plus large du SiC (3,3 eV) permet \u00e0 davantage d'\u00e9lectrons de migrer de sa bande de valence vers sa bande de conduction, ce qui en fait un semi-conducteur plus efficace que le silicium. En outre, cela permet d'obtenir des couches de d\u00e9rive plus fines, ce qui r\u00e9duit consid\u00e9rablement la r\u00e9sistance par zone et augmente les tensions de r\u00e9sistance tout en diminuant la r\u00e9sistance \u00e0 l'enclenchement en fonction des fluctuations de temp\u00e9rature et de courant.<\/p>\n
L'une de ces alimentations de polarisation DC\/DC isol\u00e9es de Texas Instruments, appel\u00e9e UCC12050, peut fournir une puissance isol\u00e9e de 500 mW dans un bo\u00eetier SOIC de 2,65 mm de large ; les ing\u00e9nieurs peuvent concevoir des alimentations plus petites et plus l\u00e9g\u00e8res adapt\u00e9es \u00e0 diverses applications, y compris la recharge des batteries de v\u00e9hicules \u00e9lectriques, avec une conversion d'\u00e9nergie plus rapide r\u00e9sultant de la fr\u00e9quence de commutation \u00e9lev\u00e9e des transistors SiC, ce qui se traduit par une conversion d'\u00e9nergie rapide et donc une efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique plus \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n
La capacit\u00e9 du SiC \u00e0 r\u00e9sister aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es en fait un excellent choix de mat\u00e9riau pour de nombreuses applications d'\u00e9lectronique de puissance n\u00e9cessitant des performances fiables dans des temp\u00e9ratures extr\u00eames. La r\u00e9sistance \u00e0 la temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e du SiC permet d'am\u00e9liorer la dissipation thermique, ce qui contribue \u00e0 minimiser la perte de puissance due \u00e0 la dissipation thermique tout en augmentant la dur\u00e9e de vie des dispositifs dans des environnements thermiques difficiles.<\/p>\n
Le silicium SiC offre une r\u00e9sistance exceptionnelle au fluage et \u00e0 la corrosion par rapport \u00e0 d'autres mat\u00e9riaux semi-conducteurs, ce qui permet de l'utiliser dans des applications \u00e0 haute temp\u00e9rature o\u00f9 la stabilit\u00e9 est essentielle, comme les tuy\u00e8res de fus\u00e9es, les moteurs de v\u00e9hicules \u00e9lectriques ou les turbines \u00e0 gaz.<\/p>\n
L'intensit\u00e9 sup\u00e9rieure du champ \u00e9lectrique de claquage du SiC offre aux dispositifs de puissance \u00e0 haute tension des tensions de tenue plus \u00e9lev\u00e9es et une r\u00e9sistance \u00e0 l'enclenchement plus faible que le silicium, en raison de sa couche de d\u00e9rive beaucoup plus fine et de sa concentration d'impuret\u00e9s plus \u00e9lev\u00e9e. Par cons\u00e9quent, les dispositifs \u00e0 porteurs majoritaires tels que les diodes \u00e0 barri\u00e8re Schottky et les MOSFET peuvent \u00eatre configur\u00e9s pour offrir cette tension de tenue \u00e9lev\u00e9e avec une r\u00e9sistance \u00e0 l'enclenchement r\u00e9duite sur une large plage de temp\u00e9ratures.<\/p>\n
La large bande interdite du SiC permet des fr\u00e9quences de commutation plus \u00e9lev\u00e9es avec des pertes de commutation r\u00e9duites pour une meilleure efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique dans des bo\u00eetiers plus petits - cr\u00e9ant ainsi de nouvelles possibilit\u00e9s dans la conception des dispositifs.<\/p>\n
La conductivit\u00e9 thermique \u00e9lev\u00e9e du SiC lui permet de dissiper la chaleur g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par les semi-conducteurs et d'autres dispositifs \u00e9lectroniques, ce qui en fait un \u00e9l\u00e9ment indispensable de l'\u00e9lectronique de puissance. En outre, sa capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9sister \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es le rend id\u00e9al pour la production d'\u00e9nergie dans les applications a\u00e9rospatiales telles que les moteurs \u00e0 r\u00e9action \u00e0 haute performance et les missiles.<\/p>\n
Le SiC est un semi-conducteur compos\u00e9 organique dont la bande interdite \u00e9lectronique est nettement plus grande que celle du silicium (1,1eV). Ce grand \u00e9cart permet de faire passer plus de courant \u00e0 une tension plus faible et d'am\u00e9liorer la vitesse de commutation et la fiabilit\u00e9, ce qui fait du SiC une option int\u00e9ressante pour remplacer le silicium dans les applications \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/p>\n
Les rev\u00eatements PFA offrent une excellente r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion, \u00e0 l'oxydation, \u00e0 l'usure et \u00e0 la rupture, m\u00eame \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, ce qui permet de les utiliser comme protection contre la corrosion sur les pi\u00e8ces en acier, les implants m\u00e9dicaux et les composants automobiles tels que les rotors de frein et les garnitures m\u00e9caniques.<\/p>\n
Le SiC est disponible sous diff\u00e9rentes formes, du polycristallin CVD et li\u00e9 par r\u00e9action au monocristallin 3C-SiC fabriqu\u00e9 par d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur. Sa grande puret\u00e9 en fait une alternative sup\u00e9rieure aux qualit\u00e9s fritt\u00e9es et li\u00e9es par r\u00e9action qui se caract\u00e9risent g\u00e9n\u00e9ralement par une faible puret\u00e9 et une composition atomique variable.<\/p>\n
Le carbure de silicium (SiC) est un mat\u00e9riau dur synth\u00e9tique combinant le silicium et le carbone, connu sous le nom de SiC. Troisi\u00e8me substance la plus dure sur Terre apr\u00e8s le diamant et le carbure de bore, la capacit\u00e9 du SiC \u00e0 r\u00e9sister aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, aux chocs chimiques et thermiques ainsi qu'aux contraintes m\u00e9caniques en fait un mat\u00e9riau adapt\u00e9 aux applications technologiques et industrielles de pointe qui exigent une durabilit\u00e9 et une r\u00e9silience extr\u00eames.<\/p>\n
La stabilit\u00e9 exceptionnelle du silicium sicilien peut \u00eatre attribu\u00e9e \u00e0 sa structure cristalline cubique en forme de diamant, la moiti\u00e9 des carbones \u00e9tant remplac\u00e9s par des atomes de silicium. Cette structure de r\u00e9seau est connue pour offrir une conductivit\u00e9 thermique phononique sup\u00e9rieure en raison de rayons atomiques similaires qui facilitent la diffusion des phonons. Combin\u00e9 \u00e0 son champ \u00e9lectrique de rupture 10 fois sup\u00e9rieur \u00e0 celui du silicium, le silicium sic rend la cr\u00e9ation de dispositifs d'alimentation \u00e0 plus haute tension plus facile que l'utilisation de dispositifs standard \u00e0 base de silicium.<\/p>\n
L'entreprise allemande Semikron Danfoss a mis au point un proc\u00e9d\u00e9 d'am\u00e9lioration des fibres SiC de petit diam\u00e8tre dop\u00e9es au bore, disponibles dans le commerce, qui am\u00e9liore leurs performances thermostructurelles et leur r\u00e9sistance \u00e0 l'environnement, en renfor\u00e7ant les fibres individuelles tout en inversant simultan\u00e9ment les contraintes de tissage, de sorte qu'elles peuvent \u00eatre form\u00e9es plus facilement dans les formes souhait\u00e9es. Les tests montrent que ces fibres am\u00e9lior\u00e9es pr\u00e9sentent une excellente r\u00e9sistance \u00e0 la traction, au fluage et \u00e0 la rupture jusqu'\u00e0 2700\u00b0F, ainsi qu'une r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9gradation thermique consid\u00e9rablement accrue.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is a durable chemical compound made of silicon and carbon that exhibits wide bandgap semiconductor properties for higher voltage electronics devices. SiC MOSFETs boast three times lower ON resistance and high speed performance compared to minority carrier devices like silicon bipolar transistors, leading to improved voltage, power density and temperature capabilities. This… Lire la suite »Carbure de silicium et \u00e9lectronique de puissance<\/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-170","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/170","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=170"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/170\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":171,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/170\/revisions\/171"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=170"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=170"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=170"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}