碳化硅之所以引人注目,是因为它是一种宽带隙技术。与传统的硅基器件相比,SiC的击穿场强是硅基器件的10倍,导热系数是硅基器件的3倍,非常适合于高压应用,如电源、太阳能逆变器、火车和风力涡轮机。在另一个应用中,碳化硅用于制造LED。比较大的增长机会是汽车,尤其是电动汽车。基于SiC的功率半导体用于电动汽车的车载充电装置,而该技术正在该系统的关键部件牵引逆变器中取得进展。牵引逆变器向电机提供牵引力以推进车辆。对于这种应用,特斯拉正在一些车型中使用碳化硅动力装置,而其他电动汽车制造商正在评估这项技术。”当人们讨论碳化硅功率器件时,汽车市场无疑是焦点。“丰田(Toyota)和特斯拉(Tesla)等先驱者的SiC活动给市场带来了很多兴奋和噪音。”SiCMOSFET在汽车市场上具有潜力。但也存在一些挑战,如成本、长期可靠性和模块设计。 碳化硅衬底的的整体大概费用是多少?青岛碳化硅衬底半绝缘
因此,对于牵引逆变器,从IGBT转移到SiCMOSFET是有意义的。但这并不是那么简单,因为成本在等式中起着重要作用。然而,特斯拉已经采取了冒险行动。该公司在其型号3中使用了意法半导体公司的SiCMOSFET,并补充说特斯拉也在使用其他供应商。其他汽车制造商也在探索这项技术,尽管出于成本考虑,大多数原始设备制造商并未加入这一行列。不过,有几种方法可以实现从IGBT到SiCMOSFET的切换。根据Rohm的说法,有两种选择:•将IGBT保留在系统中,但将硅二极管更换为SiC二极管。•用SiC基MOSFET和二极管替换硅基IGBT和二极管。青岛碳化硅衬底6寸导电碳化硅非常适合用作新一代发光二极管(LED)衬底材料、大功率电力电子材料。
现在,SiC材料正在大举进入功率半导体领域。一些**的半导体器件厂商,如罗姆(ROHM)株式会社、英飞凌科技公司、Cree、飞兆国际电子有限公司等都在开发自己的SiC功率器件。英飞凌科技公司在今年推出了第5代SiC肖特基势垒二极管,它结合了第3代产品的低容性电荷(Qc)特性与第2代产品中的低正向电压(Vf)特性,使PFC电路达到**高效率水平,击穿电压则达到了650V。飞兆半导体发布了SiCBJT,实现了1200V的耐压,传导和开关损耗相对于传统的Si器件降低了30%~50%,从而能够在相同尺寸的系统中实现高达40%的输出功率提升。ROHM公司则推出了1200V的第2代SiC制MOSFET产品,实现了SiC-SBD与SiC-MOSFET的一体化封装,与Si-IGBT相比,工作损耗降低了70%,并可达到50kHz以上的开关频率。值得一提的是,IGBT的驱动比较复杂,如果使用SiC基的MOSFET,则能使系统开发的难度大为降低。SiC的市场颇为看好,根据预测,到2022年,市场规模将达到40亿美元,年平均复合增长率可达到45%
碳化硅衬底主要有导电型及半绝缘型两种。其中,在导电型碳化硅衬底上生长碳化硅外延层制得碳化硅外延片,可进一步制成碳化硅功率器件,应用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等领域;在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层可以制得碳化硅基氮化镓外延片,可进一步制成微波射频器件,应用于5G通讯、雷达等领域。中国碳化硅衬底领域的研究从20世纪90年代末开始,在行业发展初期受到技术水平、设备规模产能的限制,未能进入工业化生产。21世纪,中国企业历经20年的研发与摸索,已经掌握了2-6英寸碳化硅衬底的生产加工技术。如何正确使用碳化硅衬底的。
碳化硅衬底材料是新的一代半导体材料,其应用领域具有较强的战略意义。中国正逐步成长为全球宽禁带半导体材料生产的主要竞争市场之一。碳化硅衬底短期内依然会面临制备难度大、成本高昂的挑战,目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件,下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与因碳化硅器件的优越性能带来的综合成本下降之间的关系。碳化硅半导体主要应用于以5G通信、**、航空航天为的射频领域和以新能源汽车、“新基建”为的电力电子领域,在民用、领域均具有明确且可观的市场前景作者:见微数据链接:源:雪球著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。风险提示:本文所提到的观点只个人的意见,所涉及标的不作推荐,据此买卖,风险自负。 哪家的碳化硅衬底的价格优惠?成都碳化硅衬底6寸半绝缘
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在逆变器中,有六个IGBT,每个IGBT都有一个单独的硅基二极管。使用二极管有几个原因。”Rohm的VanOchten说:“IGBT不喜欢极性接通或跨接电压。”因此,需要在每个IGBT上添加一个二极管,以防止在关闭开关时损坏它。”提高系统效率的一种方法是更换硅二极管。”提高牵引逆变器效率的第一步是将IGBT留在其中。但是,你用碳化硅二极管代替普通的硅二极管,”他说碳化硅二极管具有更好的性能。这将使您的效率提高几个百分点。”可以肯定的是,碳化硅正在升温,电动汽车也在升温。如果供应商能够降低成本,SiCpower半成品似乎处于主导地位。好消息是4英寸和6英寸尺寸的SiC基板和晶圆的生产能力迅速扩大,这将很快降低SiC基板和晶圆的成本。青岛碳化硅衬底半绝缘
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