Le carbure de silicium et d'autres mat\u00e9riaux \u00e0 large bande interdite ont fait une perc\u00e9e dans l'industrie automobile, offrant une r\u00e9duction significative des pertes de puissance par rapport aux puces de silicium traditionnelles tout en permettant des composants plus petits pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, conduisant \u00e0 une gestion plus efficace de l'\u00e9nergie, \u00e0 des batteries plus l\u00e9g\u00e8res et \u00e0 une plus grande autonomie de conduite.<\/p>\n
Le silicium est depuis longtemps le mat\u00e9riau semi-conducteur de r\u00e9f\u00e9rence en \u00e9lectronique, mais ses performances limit\u00e9es restreignent de nombreuses applications. Les mat\u00e9riaux semi-conducteurs \u00e0 large bande interdite offrent des tensions de claquage et des temp\u00e9ratures de fonctionnement plus \u00e9lev\u00e9es qui permettent d'am\u00e9liorer les performances de l'\u00e9lectronique de puissance.<\/p>\n
Le carbure de silicium offre un champ \u00e9lectrique de rupture 10 fois sup\u00e9rieur \u00e0 celui du silicium, ce qui permet d'obtenir une zone active plus fine et d'augmenter l'incorporation de dopants dans les dispositifs \u00e0 haute tension avec des r\u00e9sistances en s\u00e9rie plus faibles allant de 600 V \u00e0 des milliers de V. En outre, ce mat\u00e9riau permet de configurer davantage de dispositifs de puissance qui prennent en charge diff\u00e9rentes gammes de tension de r\u00e9sistance - de 600 V \u00e0 des milliers de V de tension de r\u00e9sistance.<\/p>\n
Le carbure de silicium se caract\u00e9rise \u00e9galement par de faibles concentrations de porteurs de charge \u00e0 temp\u00e9rature ambiante. Si cela ne semble pas important \u00e0 premi\u00e8re vue, son importance dans les op\u00e9rations \u00e0 haute temp\u00e9rature devient \u00e9vidente : les dispositifs en silicium cessent souvent de fonctionner \u00e0 certaines temp\u00e9ratures en raison des \u00e9lectrons lib\u00e9r\u00e9s thermiquement qui ajoutent des porteurs de charge intrins\u00e8ques ; avec le carbure de silicium, cependant, ce probl\u00e8me ne se pose pas car sa faible concentration de porteurs signifie que les dispositifs peuvent continuer \u00e0 fonctionner de mani\u00e8re fiable jusqu'\u00e0 des temp\u00e9ratures de 250C ou 300C.<\/p>\n
En raison de ces avantages, les acteurs de l'industrie s'efforcent de mettre en place une production de carbure de silicium le plus rapidement possible. L'un de ces partenariats a \u00e9t\u00e9 conclu entre Roseville Fab et Onsemi, qui ont convenu de fournir des plaquettes de 6 pouces (150 mm) de puces de puissance en carbure de silicium \u00e0 leurs clients du march\u00e9 des v\u00e9hicules \u00e9lectriques.<\/p>\n
Le silicium est largement reconnu comme le semi-conducteur de choix dans les appareils \u00e9lectroniques, mais m\u00eame ce mat\u00e9riau a ses limites. C'est pourquoi les mat\u00e9riaux \u00e0 large bande interdite, comme le SiC, suscitent un int\u00e9r\u00eat croissant, car ils surmontent ces restrictions pour permettre aux appareils \u00e9lectroniques d'\u00eatre plus petits, de fonctionner plus rapidement et \u00e0 des temp\u00e9ratures et des tensions plus \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n
Le SiC pr\u00e9sente un \u00e9cart \u00e9nerg\u00e9tique beaucoup plus \u00e9lev\u00e9 que le silicium (3,26eV contre 1,6eV), ce qui lui permet de r\u00e9sister \u00e0 des temp\u00e9ratures, des tensions et des courants beaucoup plus \u00e9lev\u00e9s avec une plus grande facilit\u00e9, rendant ainsi les composants \u00e9lectroniques bas\u00e9s sur le SiC plus petits, plus l\u00e9gers et consommant moins d'\u00e9nergie, ce qui contribue \u00e0 accro\u00eetre l'efficacit\u00e9 des syst\u00e8mes.<\/p>\n
Les dispositifs haute tension en carbure de silicium offrent non seulement des performances plus efficaces, mais aussi une plus grande fiabilit\u00e9 par rapport aux alternatives en silicium. En effet, les puces en carbure de silicium dissipent la chaleur de mani\u00e8re beaucoup plus efficace, ce qui permet de r\u00e9duire les risques de surchauffe et de prolonger la dur\u00e9e de vie des composants \u00e9lectroniques tels que les MOSFET et les diodes Schottky.<\/p>\n
Le carbure de silicium est d\u00e9j\u00e0 utilis\u00e9 dans de nombreuses applications haut de gamme telles que les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, les onduleurs solaires et les entra\u00eenements de moteurs industriels. La demande pour ces dispositifs a connu une croissance exponentielle, conduisant l'offre \u00e0 d\u00e9passer la demande ; pour relever ce d\u00e9fi, Onsemi a \u00e9tendu ses pratiques d'int\u00e9gration verticale afin d'assurer un approvisionnement ininterrompu de dispositifs de puissance en carbure de silicium de qualit\u00e9 - y compris les modules de puissance EliteSiC avec des MOSFETs SiC complets, des solutions \u00e0 matrice nue jusqu'aux modules \u00e0 bo\u00eetier encapsul\u00e9 dans du gel et aux modules moul\u00e9s par transfert - l'int\u00e9gration verticale d'Onsemi aide \u00e0 assurer un approvisionnement ininterrompu de dispositifs de puissance en carbure de silicium de qualit\u00e9. Onsemi a \u00e9galement \u00e9largi ses efforts d'int\u00e9gration verticale pour assurer un approvisionnement ininterrompu. Apprenez trois raisons convaincantes de choisir les modules de puissance EliteSiC d'Onsemi, depuis les solutions \u00e0 matrice nue jusqu'aux modules \u00e0 bo\u00eetier encapsul\u00e9 avec des MOSFETs SiC complets, tous dot\u00e9s de MOSFETs SiC complets !<\/p>\n
Les puces en carbure de silicium offrent des temp\u00e9ratures, des tensions et des fr\u00e9quences plus \u00e9lev\u00e9es que leurs homologues semi-conducteurs en silicium, ce qui les rend adapt\u00e9es \u00e0 des applications \u00e0 hautes performances telles que l'\u00e9lectronique de puissance pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques terrestres ou les instruments d'exploration spatiale tels que les rovers ou les sondes (Mantooth, Zetterling & Rusu).<\/p>\n
Les batteries au silicium offrent un meilleur rendement \u00e9nerg\u00e9tique que leurs homologues au silicium, les pertes \u00e9tant r\u00e9duites jusqu'\u00e0 50 %, ce qui permet d'utiliser plus d'\u00e9nergie pour la propulsion du v\u00e9hicule et d'augmenter l'autonomie avec une seule charge de batterie.<\/p>\n
Les semi-conducteurs de puissance en carbure de silicium sont devenus une option int\u00e9ressante pour les \u00e9quipementiers de v\u00e9hicules \u00e9lectriques. Bosch a r\u00e9cemment annonc\u00e9 son intention de produire en masse des puces SiC qui alimentent les onduleurs et les convertisseurs des v\u00e9hicules \u00e9lectriques - en am\u00e9liorant la qualit\u00e9, la fiabilit\u00e9 et l'efficacit\u00e9 tout en r\u00e9duisant la taille et le poids.<\/p>\n
Dans l'usine de Reutlingen, en Allemagne, une \u00e9quipe d'ing\u00e9nieurs dirig\u00e9e par Allison Suba, 26 ans, de Roseville, se pr\u00e9pare \u00e0 la reprise de la production \u00e0 plein r\u00e9gime. Ils se familiarisent avec les nouveaux processus, montent les plaquettes sur des cadres pour les traiter dans une machine \u00e0 d\u00e9couper et inspectent les d\u00e9fauts.<\/p>\n
L'entreprise pr\u00e9voit de passer des plaquettes de 150 millim\u00e8tres actuellement utilis\u00e9es pour la production, ce qui lui permet de fabriquer davantage de puces par cycle de production et de r\u00e9aliser d'importantes \u00e9conomies d'\u00e9chelle tout en r\u00e9duisant le d\u00e9lai de mise sur le march\u00e9 des nouvelles puces.<\/p>\n
Les puces en carbure de silicium font partie int\u00e9grante de l'\u00e9lectromobilit\u00e9. Leur utilisation dans l'extension de l'autonomie des v\u00e9hicules \u00e9lectriques en r\u00e9duisant les pertes de puissance et en augmentant l'efficacit\u00e9 s'est av\u00e9r\u00e9e fructueuse ; en outre, elles am\u00e9liorent l'efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique des infrastructures informatiques en \u00e9liminant les syst\u00e8mes de refroidissement, ce qui permet d'\u00e9conomiser de l'espace, du poids et des co\u00fbts.<\/p>\n
Les semi-conducteurs sont des mat\u00e9riaux qui pr\u00e9sentent \u00e0 la fois des comportements conducteurs (comme les fils \u00e9lectriques en cuivre) et isolants en fonction de la tension ou de l'intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re. La large bande interdite du carbure de silicium le rend plus efficace pour d\u00e9placer le courant \u00e9lectrique que les semi-conducteurs traditionnels en silicium, ce qui le rend adapt\u00e9 \u00e0 l'\u00e9lectronique de puissance, comme les onduleurs de traction pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, ainsi que les convertisseurs DC\/DC utilis\u00e9s par les centres de donn\u00e9es, les climatiseurs et les chargeurs.<\/p>\n
Le SiC se distingue par une meilleure dissipation de la chaleur que les puces en silicium, ce qui signifie qu'il peut fonctionner de mani\u00e8re fiable \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es sans surchauffe. Les puces en silicium atteignent g\u00e9n\u00e9ralement leurs limites entre 250 et 300 \u00b0C, tandis que les puces en SiC ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9es pour fonctionner de mani\u00e8re fiable \u00e0 des temp\u00e9ratures allant jusqu'\u00e0 500 \u00b0C.<\/p>\n
Le SiC est actuellement utilis\u00e9 dans les alimentations de serveurs et les produits \u00e9lectroniques grand public qui exigent des performances \u00e9lev\u00e9es \u00e0 des temp\u00e9ratures de fonctionnement \u00e9lev\u00e9es, y compris les alimentations de serveurs. Leur efficacit\u00e9 accrue contribue \u00e0 r\u00e9duire la consommation d'\u00e9nergie et les \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre dans l'ensemble de l'\u00e9conomie mondiale. Avec le temps, le carbure de silicium permettra de remplacer la technologie par des solutions plus l\u00e9g\u00e8res offrant des co\u00fbts d'exploitation plus faibles et des dur\u00e9es de vie plus longues que la technologie existante actuellement sur le march\u00e9.<\/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… Lire la suite »Puces en carbure de silicium pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques (VE)<\/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\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/627","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=627"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/627\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":628,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/627\/revisions\/628"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=627"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=627"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=627"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}