Pirms dažām dienām Chen Ziying kungs, Infineon Industrial Power Control Division, Greater China mārketinga direktors, un Cheng Wentao kungs, Infineon tehnoloģiju enerģijas un sensoru nodaļas, Lielās Ķīnas lietojumprogrammu mārketinga direktors, apsprieda trešās paaudzes pusvadītāju vērtību. tehnoloģiju un rūpniecības attīstība mediju intervijā. Tehnoloģiju un tehnoloģiju tendenču padziļināta interpretācija.
No vienas puses, pēcmoru laikmetā cilvēku sabiedrība cenšas uzlabot dzīves kvalitāti ar tādām tehnoloģijām kā visa internets, mākslīgais intelekts, lielie dati, viedās pilsētas un viedais transports, kā arī attīstības temps. paātrinās. No otras puses, globālo klimata apstākļu uzlabošana, izmantojot dzīvi ar zemu oglekļa dioksīda emisiju līmeni, arvien vairāk ir kļuvusi par vienprātību.
Pašlaik aptuveni viena trešdaļa no pasaules enerģijas pieprasījuma ir elektroenerģijas pieprasījums. Pieaugošais enerģijas pieprasījums, pakāpeniska fosilā kurināmā resursu izsīkšana un klimata pārmaiņas liek mums atrast viedāku un efektīvāku enerģijas ražošanu, pārvadi un sadali. , Uzglabāšana un lietošana.
Visā enerģijas pārveidošanas ķēdē trešās paaudzes pusvadītāju tehnoloģiju enerģijas taupīšanas potenciāls var dot lielu ieguldījumu ilgtermiņa globālo enerģijas taupīšanas mērķu sasniegšanā. Turklāt plaša diapazona produkti un risinājumi palīdz uzlabot efektivitāti, palielināt blīvumu, samazināt izmēru, samazināt svaru un samazināt kopējās izmaksas. Tāpēc tos plaši izmantos transportā, datu centros, viedās ēkās, sadzīves tehnikā, personīgajās elektroniskajās ierīcēs utt. Veiciniet energoefektivitātes uzlabošanu lietojumprogrammu scenārijos.
Piemēram, jaudas elektronisko sistēmu pielietojumā ir sagaidāms, ka parādīsies ātrgaitas barošanas ierīces ar izturīgu spriegumu virs 1200 V. Šādas ierīces mūsdienās ir's MOSFET, kas nav SiC. Silīcija MOSFET galvenokārt izmanto zemas un vidējas jaudas laukā zem 650 V.
Papildus lielam ātrumam silīcija karbīdam ir arī augstas siltumvadītspējas, liela sabrukšanas lauka stipruma, augsta piesātināto elektronu novirzes ātruma uc īpašības, un tas ir īpaši piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta temperatūra, liela jauda, augsts spiediens, augsta frekvence. un skarbos apstākļos, piemēram, pretestība pret radiāciju. .
Jaudas blīvums ir vēl viens svarīgs ierīces tehnoloģiju vērtības aspekts. SiC MOSFET mikroshēmas laukums ir daudz mazāks nekā IGBT. Piemēram, 100A/1200V SiC MOSFET izmērs ir aptuveni viena piektā daļa no IGBT un brīvgaitas diodes summas. Tāpēc liela jaudas blīvuma un ātrgaitas motora piedziņas lietojumos SiC MOSFET vērtību var labi atspoguļot, tostarp 650 V SiC MOSFET.
Augstsprieguma pretestības ziņā augstsprieguma SiC ātrgaitas ierīces virs 1200 V var uzlabot sistēmas veiktspēju un sistēmas jaudas blīvumu, palielinot sistēmas pārslēgšanas frekvenci. Šeit ir divi piemēri.
· Elektrisko transportlīdzekļu līdzstrāvas uzlādes kaudzes barošanas blokam, ja tiek izmantots Si MOSFET, ir nepieciešams virknē savienot divpakāpju LLC, un ķēde ir sarežģīta. Ja tiek izmantots SiC MOSFET, var realizēt vienpakāpes LLC, kas ievērojami palielina uzlādes kaudzes barošanas bloka vienas vienības jaudu.
· Flyback barošanas avotam trīsfāzu sistēmā 1700V SiC MOSFET ir arī ideāls risinājums. Salīdzinot ar 1500 V silīcija MOSFET, zudumus var samazināt par 50%, bet efektivitāti var palielināt par 2,5%.
Uzticamības un kvalitātes nodrošināšanas ziņā SiC ierīcēm ir divu veidu: plakani vārti un tranšejas vārti. Infineon tranšejas vārtu SiC MOSFET var labi izvairīties no plaknes vārtu oksīda uzticamības problēmas, un arī jaudas blīvums ir lielāks.
Tieši šo lielisko SiC MOSFET īpašību dēļ tam ir atbilstoši pielietojumi fotoelementu invertoros, UPS, ESS, elektrisko transportlīdzekļu uzlādē, degvielas šūnās, motora piedziņās un elektriskajos transportlīdzekļos.
Tomēr vai silīcija karbīds kļūs par labāko risinājumu visiem lietojumiem?
Kā mēs visi zinām, IGBT tehnoloģija, kas pārstāv silīcija bāzes jaudas pusvadītājus, ir saskārusies ar dažām grūtībām, lai turpinātu uzlabot veiktspēju. Pārslēgšanas zudumi un vadītspējas piesātinājuma sprieguma krituma samazināšana ir savstarpēji ierobežoti, un telpa zudumu samazināšanai un efektivitātes uzlabošanai kļūst arvien mazāka, tāpēc nozare ir sākusi cerēt, ka SiC var kļūt par traucējošu tehnoloģiju. Tomēr šis viedoklis nav ļoti visaptverošs. Pirmkārt, progresē arī Infineon pārstāvētā silīcija bāzes IGBT tehnoloģija. TRENCHSTOP™5 un IGBT7, izmantojot mikrotranšeju tehnoloģiju, ir jauni pavērsieni. Attīstoties iepakošanas tehnoloģijai, palielinās IGBT ierīču veiktspēja un jaudas blīvums. Augstāks. Tajā pašā laikā dažādiem lietojumiem izstrādātos produktus var īpaši optimizēt, lai uzlabotu sistēmā esošo silīcija ierīču veiktspēju, tādējādi uzlabojot sistēmas veiktspēju un izmaksu efektivitāti. Tāpēc trešās paaudzes pusvadītāju izstrādes process ir jāpapildina ar silīcija ierīcēm. Vienlaikus ar tehnoloģiju attīstību tiek apsvērti arī liela mēroga komerciālās vērtības faktori dažādiem lietojumiem. Paredzams, ka trešās paaudzes ierīces drīzumā tiks izmantotas visās lietojumprogrammās. Ir nereāli nomainīt silīcija ierīces ainā.
