Transparente UNO-lackierte 4H-SEMI Linse der Härte-9,0 sic

Anwendung von SiC in der Leistungsgeräteindustrie

Im Vergleich zu Siliziumgeräten können Leistungsgeräte aus Siliziumkarbid (SiC) effektiv einen hohen Wirkungsgrad, eine Miniaturisierung und ein geringes Gewicht von Leistungselektroniksystemen erreichen.Der Energieverlust von SiC-Leistungsgeräten beträgt nur 50 % von Si-Geräten, und die Wärmeerzeugung beträgt nur 50 % von Siliziumgeräten, SiC hat auch eine höhere Stromdichte.Bei gleicher Leistung ist das Volumen von SiC-Leistungsmodulen deutlich kleiner als das von Silizium-Leistungsmodulen.Am Beispiel des intelligenten Leistungsmoduls IPM kann mit SiC-Leistungsbauelementen das Modulvolumen auf 1/3 bis 2/3 von Silizium-Leistungsmodulen reduziert werden.

Es gibt drei Arten von SiC-Leistungsdioden: Schottky-Dioden (SBD), PIN-Dioden und sperrschichtgesteuerte Schottky-Dioden (JBS).Aufgrund der Schottky-Barriere hat SBD eine geringere Sperrschichthöhe, sodass SBD den Vorteil einer niedrigen Durchlassspannung hat.Das Aufkommen von SiC-SBD hat den Anwendungsbereich von SBD von 250 V auf 1200 V erweitert.Darüber hinaus sind seine Eigenschaften bei hoher Temperatur gut, der Rückwärtsleckstrom steigt von Raumtemperatur bis 175 ° C nicht an. Im Anwendungsbereich von Gleichrichtern über 3 kV haben SiC-PiN- und SiC-JBS-Dioden aufgrund ihrer höheren Durchbruchspannung viel Aufmerksamkeit erhalten , schnellere Schaltgeschwindigkeit, kleinere Größe und geringeres Gewicht als Siliziumgleichrichter.

SiC-Leistungs-MOSFETs haben einen idealen Gate-Widerstand, eine Hochgeschwindigkeits-Schaltleistung, einen niedrigen Einschaltwiderstand und eine hohe Stabilität.Es ist das bevorzugte Gerät im Bereich der Leistungsgeräte unter 300 V.Es gibt Berichte, dass ein Siliziumkarbid-MOSFET mit einer Sperrspannung von 10 kV erfolgreich entwickelt wurde.Forscher glauben, dass SiC-MOSFETs eine vorteilhafte Position im Bereich von 3 kV - 5 kV einnehmen werden.

SiC-Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (SiC-BJT, SiC-IGBT) und SiC-Thyristor (SiC-Thyristor), SiC-P-Typ-IGBT-Geräte mit einer Sperrspannung von 12 kV haben eine gute Durchlassstromfähigkeit.Verglichen mit Si-Bipolartransistoren haben SiC-Bipolartransistoren 20- bis 50-mal geringere Schaltverluste und einen geringeren Einschaltspannungsabfall.SiC BJT wird hauptsächlich in Epitaxie-Emitter BJT und Ionenimplantations-Emitter BJT unterteilt, die typische Stromverstärkung liegt zwischen 10-50.