Kiselkarbid (SiC) \u00e4r en h\u00e5llbar kemisk f\u00f6rening av kisel och kol som har halvledaregenskaper med brett bandgap f\u00f6r elektronikenheter med h\u00f6gre sp\u00e4nning.<\/p>\n
SiC MOSFETs har tre g\u00e5nger l\u00e4gre ON-motst\u00e5nd och h\u00f6ghastighetsprestanda j\u00e4mf\u00f6rt med minoritetsb\u00e4rare som bipol\u00e4ra transistorer i kisel, vilket leder till f\u00f6rb\u00e4ttrad sp\u00e4nning, effektt\u00e4thet och temperaturkapacitet. Detta ger h\u00f6gre sp\u00e4nningst\u00e5lighet, effektt\u00e4thet och temperaturtolerans.<\/p>\n
Effektt\u00e4theten i str\u00f6mf\u00f6rs\u00f6rjningskonstruktioner avg\u00f6rs ofta av prestandan hos de halvledarkomponenter som anv\u00e4nds f\u00f6r att driva omvandlare och inverterare. Kisel (bandgap: 1,1eV) ans\u00e5gs en g\u00e5ng i tiden vara ett optimalt material f\u00f6r h\u00f6gpresterande transistorer, men i takt med att konstruktionerna utvecklas mot h\u00f6gre drifttemperaturer, frekvenser och sp\u00e4nningar b\u00f6rjar SiC:s begr\u00e4nsningar bli tydliga. H\u00e4r kan halvledare med brett bandgap, t.ex. SiC, komma in i bilden.<\/p>\n
SiC:s bredare bandgap p\u00e5 3,3 eV g\u00f6r att fler elektroner kan migrera fr\u00e5n valensbandet till ledningsbandet, vilket g\u00f6r det till en mer effektiv halvledare \u00e4n kisel. Dessutom m\u00f6jligg\u00f6r detta tunnare driftlager, vilket avsev\u00e4rt minskar resistansen per area och \u00f6kar t\u00e5ligheten mot sp\u00e4nningar samtidigt som ON-resistansen minskar med temperatur- och str\u00f6mfluktuationer.<\/p>\n
SiC:s h\u00f6gre kritiska elektriska f\u00e4lt - ungef\u00e4r 10 g\u00e5nger h\u00f6gre \u00e4n f\u00f6r kisel - g\u00f6r att bipol\u00e4ra enheter tillverkade av SiC kan ha betydligt tunnare och l\u00e4ttare n-lager, vilket leder till induktorer och kondensatorer med mindre formfaktor som kr\u00e4ver mindre utrymme f\u00f6r kylning, vilket ytterligare \u00f6kar effektt\u00e4theten. En s\u00e5dan isolerad DC\/DC-f\u00f6rsp\u00e4nningsenhet fr\u00e5n Texas Instruments, UCC12050, kan leverera 500 mW isolerad effekt i ett 2,65 mm brett SOIC-chassi; ingenj\u00f6rer kan konstruera mindre och l\u00e4ttare n\u00e4taggregat som passar f\u00f6r olika till\u00e4mpningar, t.ex. batteriladdning av elfordon med snabbare effektomvandling tack vare SiC-transistorernas h\u00f6ga switchfrekvens, vilket ger snabb effektomvandling och d\u00e4rmed h\u00f6gre energieffektivitet.<\/p>\n
SiC:s f\u00f6rm\u00e5ga att motst\u00e5 h\u00f6ga temperaturer g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt materialval f\u00f6r m\u00e5nga kraftelektronikapplikationer som kr\u00e4ver tillf\u00f6rlitlig prestanda i extrema temperaturer. SiC:s h\u00f6gre temperaturt\u00e5lighet ger f\u00f6rb\u00e4ttrad v\u00e4rmeavledning, vilket bidrar till att minimera effektf\u00f6rlusten fr\u00e5n kylfl\u00e4nsar samtidigt som enheternas livsl\u00e4ngd \u00f6kar i utmanande termiska milj\u00f6er.<\/p>\n
SiC-kisel ger exceptionell kryp- och korrosionsbest\u00e4ndighet j\u00e4mf\u00f6rt med andra halvledarmaterial, vilket g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r anv\u00e4ndning i h\u00f6gtemperaturapplikationer d\u00e4r stabilitet \u00e4r avg\u00f6rande, t.ex. raketmunstycken, motorer f\u00f6r elfordon eller gasturbiner.<\/p>\n
SiC:s \u00f6verl\u00e4gsna elektriska f\u00e4ltstyrka vid genombrott ger h\u00f6gsp\u00e4nningsenheter h\u00f6gre motst\u00e5ndssp\u00e4nning och l\u00e4gre p\u00e5slagsmotst\u00e5nd j\u00e4mf\u00f6rt med kisel, p\u00e5 grund av det mycket tunnare driftskiktet och den h\u00f6gre f\u00f6roreningskoncentrationen. D\u00e4rf\u00f6r kan majoritetsb\u00e4rarkomponenter som Schottky-barri\u00e4rdioder och MOSFET:er konfigureras f\u00f6r att erbjuda denna h\u00f6ga motst\u00e5ndssp\u00e4nning med reducerat ON-motst\u00e5nd \u00f6ver ett brett temperaturomr\u00e5de.<\/p>\n
SiC:s breda bandgap m\u00f6jligg\u00f6r h\u00f6gre switchfrekvenser med minskade switchf\u00f6rluster f\u00f6r h\u00f6gre energieffektivitet i mindre f\u00f6rpackningar - vilket skapar nya m\u00f6jligheter inom komponentdesign.<\/p>\n
SiC:s h\u00f6ga v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga g\u00f6r att den kan avleda v\u00e4rme som genereras av halvledarenheter och andra elektroniska enheter, vilket g\u00f6r den till en oumb\u00e4rlig del av kraftelektroniken. Dess f\u00f6rm\u00e5ga att klara h\u00f6gre temperaturer g\u00f6r den dessutom idealisk f\u00f6r kraftgenerering i flyg- och rymdapplikationer som h\u00f6gpresterande jetmotorer och missiler.<\/p>\n
SiC \u00e4r en organisk halvledarf\u00f6rening med ett elektroniskt bandgap som \u00e4r betydligt st\u00f6rre \u00e4n kisels (1,1eV). Detta stora gap g\u00f6r att mer str\u00f6m kan fl\u00f6da vid en l\u00e4gre sp\u00e4nning och f\u00f6rb\u00e4ttrar kopplingshastigheten och tillf\u00f6rlitligheten - vilket g\u00f6r SiC till ett attraktivt alternativ f\u00f6r att ers\u00e4tta kisel i h\u00f6gtemperaturapplikationer.<\/p>\n
PFA-bel\u00e4ggningar har utm\u00e4rkt motst\u00e5ndskraft mot korrosion, oxidation, slitage och brott \u00e4ven vid f\u00f6rh\u00f6jda temperaturer, vilket g\u00f6r dem l\u00e4mpliga som korrosionsskydd p\u00e5 st\u00e5ldelar, medicinska implantat och fordonskomponenter som bromsrotorer och mekaniska t\u00e4tningar.<\/p>\n
SiC finns i olika former, fr\u00e5n CVD och reaktionsbunden polykristallin, till enkristallin 3C-SiC tillverkad genom kemisk \u00e5ngdeposition; dess h\u00f6ga renhet g\u00f6r den till ett \u00f6verl\u00e4gset alternativ till sintrade och reaktionsbundna kvaliteter som vanligtvis har l\u00e5g renhet och varierande atom\u00e4r sammans\u00e4ttning.<\/p>\n
Kiselkarbid (SiC) \u00e4r ett syntetiskt framst\u00e4llt h\u00e5rt material som best\u00e5r av en kombination av kisel och kol, f\u00f6rkortat SiC. SiC \u00e4r det tredje h\u00e5rdaste \u00e4mnet p\u00e5 jorden efter diamant och borkarbid, och dess f\u00f6rm\u00e5ga att motst\u00e5 h\u00f6ga temperaturer, kemiska och termiska chocker samt mekanisk stress g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r avancerade tekniska och industriella applikationer som kr\u00e4ver extrem h\u00e5llbarhet och motst\u00e5ndskraft.<\/p>\n
Sic-kisels exceptionella stabilitet kan h\u00e4nf\u00f6ras till dess kristallstruktur i diamantkubisk form d\u00e4r h\u00e4lften av kolatomerna har ersatts av kiselatomer. Denna gitterstruktur \u00e4r k\u00e4nd f\u00f6r att ge \u00f6verl\u00e4gsen fononisk v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga p\u00e5 grund av att den har liknande atomradier som g\u00f6r det l\u00e4ttare att sprida fononer; i kombination med dess 10 g\u00e5nger h\u00f6gre elektriska f\u00e4ltstyrka \u00e4n kisel g\u00f6r sic silicon det l\u00e4ttare att skapa kraftanordningar med h\u00f6gre sp\u00e4nning \u00e4n att anv\u00e4nda vanliga kiselbaserade enheter.<\/p>\n
Semikron Danfoss i Tyskland har utvecklat en process f\u00f6r att f\u00f6rb\u00e4ttra kommersiellt tillg\u00e4ngliga bor-dopade SiC-fibrer med liten diameter som f\u00f6rb\u00e4ttrar deras termostrukturella prestanda och milj\u00f6best\u00e4ndighet, st\u00e4rker enskilda fibrer samtidigt som v\u00e4vsp\u00e4nningarna v\u00e4nds, s\u00e5 att de l\u00e4ttare kan formas till \u00f6nskade former. Tester visar att dessa f\u00f6rb\u00e4ttrade fibrer har utm\u00e4rkt drag-, kryp- och brotth\u00e5llfasthet upp till 2700degF samt avsev\u00e4rt \u00f6kad motst\u00e5ndskraft mot termisk nedbrytning.<\/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… L\u00e4s mer \"Kiselkarbid och kraftelektronik<\/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\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/170","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=170"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/170\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":171,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/170\/revisions\/171"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=170"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=170"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=170"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}