{"id":385,"date":"2024-05-08T10:15:40","date_gmt":"2024-05-08T02:15:40","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=385"},"modified":"2024-05-08T10:15:40","modified_gmt":"2024-05-08T02:15:40","slug":"koharentes-siliziumkarbid-sic-ist-ein-wichtiges-spiegelmaterial-fur-astronomische-teleskope-und-leistungselektronik-fur-elektrofahrzeuge","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/koharentes-siliziumkarbid-sic-ist-ein-wichtiges-spiegelmaterial-fur-astronomische-teleskope-und-leistungselektronik-fur-elektrofahrzeuge\/","title":{"rendered":"Koh\u00e4rentes Siliziumkarbid (SiC) ist ein wichtiges Spiegelmaterial f\u00fcr astronomische Teleskope und Leistungselektronik f\u00fcr Elektrofahrzeuge"},"content":{"rendered":"<p>Die harten und starren Oberfl\u00e4cheneigenschaften von Siliziumkarbid machen es zu einem ausgezeichneten Spiegelmaterial f\u00fcr astronomische Teleskope und sind auch ein wichtiger Bestandteil der Leistungselektronik in Elektrofahrzeugen und Raumsonden.<\/p>\n<p>Khan merkt an, dass DENSO und Mitsubishi Electric zwei f\u00fchrende Systemunternehmen sind, die aktiv SiC-Chips sowohl auf Substrat- als auch auf Epiwafer-Ebene beschaffen.<\/p>\n<h2>Was ist koh\u00e4rent?<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid und exotische Halbleitermaterialien wie Galliumnitrid und Galliumoxid haben in letzter Zeit f\u00fcr Schlagzeilen gesorgt, weil sie das Potenzial haben, herk\u00f6mmliches Silizium in einigen Anwendungen wie der Leistungselektronik f\u00fcr Elektrofahrzeuge zu ersetzen. Dieser Trend wird durch die lukrativen M\u00f6glichkeiten vorangetrieben, die sich durch umweltfreundliche Technologien wie Elektrofahrzeuge, Solarpaneele und fortschrittliche Sensoren ergeben, die in rauen Umgebungen funktionieren m\u00fcssen.<\/p>\n<p>Unternehmen, die von der steigenden Nachfrage nach leistungselektronischen Ger\u00e4ten profitieren wollen, m\u00fcssen Zugang zu gro\u00dfen Mengen hochwertiger Siliziumkarbidwafer (SiC) haben. Das amerikanische Unternehmen Coherent, das fr\u00fcher unter dem Namen II-VI bekannt war und heute Laser und Schalter f\u00fcr Schaltkreise herstellt, plant, sich diesen Trend zunutze zu machen, indem es eine Tochtergesellschaft gr\u00fcndet, die sich ausschlie\u00dflich mit der Herstellung von SiC-Wafern befasst.<\/p>\n<p>K\u00fcrzlich gab das Unternehmen bekannt, dass es von den japanischen Firmen DENSO und Mitsubishi Electric Investitionen in H\u00f6he von insgesamt $1 Mrd. f\u00fcr sein Siliziumkarbid (SiC)-Halbleitergesch\u00e4ft erhalten hat. Diese Investition wird die Kapitalpl\u00e4ne in den kommenden Jahren beschleunigen, da sie die Erweiterung der Produktionskapazit\u00e4ten f\u00fcr 150mm- und 200mm-SiC-Substrate und Epitaxiewafer unterst\u00fctzt.<\/p>\n<p>Die Investition von Coherent erfolgt zu einer Zeit, in der Marktsch\u00e4tzungen zufolge der gesamte adressierbare Markt f\u00fcr SiC bis 2030 etwa $21 Mrd. erreichen wird, was Coherent dazu veranlasst, seine Fertigung von Substraten und Epitaxiewafern, die mit diesem Material hergestellt werden, zu erweitern, um diese steigende Nachfrage zu befriedigen und gleichzeitig die globale F\u00fchrungsposition von Coherent in der SiC-Technologie auszubauen.<\/p>\n<p>SiC-Chips haben aufgrund ihrer \u00fcberragenden Effizienz gro\u00dfes Interesse auf sich gezogen. Dies zeigt sich darin, dass sie nur halb so viel Energie an W\u00e4rme verlieren wie Chips auf Siliziumbasis. Dadurch k\u00f6nnen die Komponenten der Leistungselektronik bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden, was Kosten und Gewicht spart.<\/p>\n<p>Ein weiterer Faktor ist, dass SiC-Halbleiter aus festerem und abriebfesterem Material als Silizium hergestellt werden, was zu einer l\u00e4ngeren Betriebslebensdauer beitr\u00e4gt. Aus diesen und anderen Gr\u00fcnden haben sich die Hersteller von Leistungselektronik eifrig f\u00fcr SiC entschieden. Infolgedessen k\u00fcndigten Unternehmen wie Wolfspeed im Sommer 2018 den Bau der weltweit gr\u00f6\u00dften SiC-Fertigungsanlage an, w\u00e4hrend Infineon Pl\u00e4ne f\u00fcr die Entwicklung einer eigenen Anlage bekannt gab.<\/p>\n<h2>Anwendungen<\/h2>\n<p>SiC wird aufgrund seiner ausgezeichneten W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, H\u00e4rte und Steifigkeit - Eigenschaften, die es ideal f\u00fcr hohe Temperaturen und Spannungen machen - h\u00e4ufig in der Halbleiterelektronik eingesetzt. Die \u00fcberragende W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von SiC erm\u00f6glicht gro\u00dfe Energieumwandlungsanwendungen wie Wechselrichter und Antriebsstr\u00e4nge f\u00fcr Elektrofahrzeuge sowie Energie\u00fcbertragungssysteme, die den geringen elektrischen Widerstand nutzen, der zur Verringerung von W\u00e4rmeverlusten bei gleichzeitiger Verbesserung der Effizienz beitr\u00e4gt. Ebenso wird die SiC-Technologie aufgrund ihres geringen W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten von den Weltraumobservatorien Herschel und Gaia genutzt; aus SiC hergestellte Spiegel k\u00f6nnen sogar Abmessungen von bis zu 3,5 Metern (11 Fu\u00df) erreichen.<\/p>\n<p>Das Siliziumkarbidgesch\u00e4ft von Coherent hat das Interesse von drei japanischen Konzernen - Denso Corp, Hitachi Ltd und Mitsubishi Electric Corp - geweckt, wobei jeder Konzern erw\u00e4gt, mit einer Bewertung von bis zu $5 Mrd. in das Unternehmen zu investieren, so eine mit der Angelegenheit vertraute Quelle, die nicht genannt werden m\u00f6chte, da die Angelegenheit als vertraulich gilt.<\/p>\n<p>Mit der weltweit steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen steigt auch deren Bedarf sprunghaft an. Um die steigende Reichweite zu erreichen, die Batteriekosten zu senken und die Emissionen wirksam zu reduzieren, werden Leistungswandler auf der Basis von Siliziumkarbid (SiC) voraussichtlich ab 2025 in High-End-Elektrofahrzeugen weit verbreitet sein, bevor sie sich in Autos und industriellen Stromanwendungen durchsetzen.<\/p>\n<p>Neben der Herstellung von SiC-Substraten hat diese Tochtergesellschaft auch die Produktion von Ger\u00e4ten und Modulen aufgenommen. Khan ist der Ansicht, dass der Schl\u00fcssel zum Erfolg in der Zusammenarbeit mit f\u00fchrenden Systemunternehmen wie Mitsubishi Electric und Denso liegt, um aus der Zusammenarbeit ein Maximum an Wissen zu gewinnen und so die Produktionsprozesse zu verbessern.<\/p>\n<p>Das Unternehmen will 200 mm n-Typ 4H-SiC-Substrate herstellen, die sich f\u00fcr die Fertigung von Hochleistungs-SiC-Leistungs-MOSFETs eignen, die im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Siliziumchips eine h\u00f6here Spannungs- und Temperaturbest\u00e4ndigkeit, Zuverl\u00e4ssigkeit, Leistung und Lebensdauer aufweisen. SiC-MOSFETs bieten Leistungselektroniksysteme, die bei h\u00f6heren Frequenzen, Temperaturen, gr\u00f6\u00dferen Leistungsbereichen und zu geringeren Kosten arbeiten m\u00fcssen - ideale L\u00f6sungen, die zur Verringerung der CO2-Emissionen beitragen und den \u00dcbergang zu sauberen Energiel\u00f6sungen beschleunigen.<\/p>\n<h2>Technologie<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) ist ein extrem hartes und spr\u00f6des kristallines Material, das in elektronischen Halbleiterbauelementen verwendet wird, die bei hohen Temperaturen oder Spannungen arbeiten, und ein hervorragender elektrischer Leiter bei Raumtemperatur ist. SiC kann extrem hohen Temperaturen oder Spannungen standhalten und ist ein hervorragender elektrischer Leiter bei Raumtemperatur; als solches findet es Anwendung in Leuchtdioden (LEDs), Detektoren in fr\u00fchen Radios, Stromwandlern (z. B. in Elektrofahrzeugen), Leuchtdioden (LEDs) und Stromwandlern in fr\u00fchen Radios - mit allen Arten von Anwendungen, die in Halbleiterelektronikger\u00e4ten unter Verwendung von SiC gefunden werden. Nat\u00fcrlicher Moissanit wird nur in sehr begrenzten Mengen abgebaut, w\u00e4hrend praktisch das gesamte im Handel erh\u00e4ltliche SiC synthetisch aus gefundenem Rohmaterial hergestellt wird.<\/p>\n<p>Chips aus Siliziumkarbid k\u00f6nnen in der Leistungselektronik mehrere Vorteile gegen\u00fcber ihren Silizium-Gegenst\u00fccken bieten, darunter niedrigere Betriebstemperaturen und Schaltfrequenzen. K\u00fcrzlich machte Coherent Schlagzeilen, weil das Unternehmen eine Tochtergesellschaft gegr\u00fcndet hat, die sich ausschlie\u00dflich mit der Herstellung von Siliziumkarbid befasst. Damit tritt es in die Fu\u00dfstapfen von Wolfspeed, das die gr\u00f6\u00dfte Siliziumkarbidfabrik Deutschlands gebaut hat, und von Infineon Technologies, die Halbleiterbauelemente herstellen.<\/p>\n<p>Das Siliziumkarbidgesch\u00e4ft von Coherent ist seit seiner Gr\u00fcndung exponentiell gewachsen und produziert gro\u00dfe Wafer f\u00fcr die Herstellung von Hochleistungsger\u00e4ten. Es wurden Linien f\u00fcr die Bearbeitung von Substraten mit einem Durchmesser von bis zu 200 mm eingerichtet, und die Werkzeuge wurden f\u00fcr den Einsatz in diesem Prozess qualifiziert. Dar\u00fcber hinaus dient eine Tochtergesellschaft f\u00fcr die Herstellung von Epitaxiewafern als Ausgangspunkt f\u00fcr die Fertigung einer Reihe von Leistungshalbleiterbauelementen.<\/p>\n<p>Um die Ausbeute zu maximieren und die Kosten zu senken, hat sich die Tochtergesellschaft f\u00fcr das Lely-Verfahren entschieden, bei dem Siliziumkarbidpulver bei h\u00f6heren Temperaturen in SiC-Arten wie Siliziumnitrid (SiN) und Siliziumdicarbid (Si2C) sublimiert wird. Das Lely-Verfahren erm\u00f6glicht das Wachstum von Einkristallen mit hoher Reinheit, die dann geschnitten werden, um Epitaxiewafer f\u00fcr individuelle Epitaxiewafer zu erzeugen. Es ist zwar kostspieliger als die chemische Gasphasenabscheidung, gilt aber als wesentlich f\u00fcr die Herstellung zuverl\u00e4ssiger und dennoch kostensparender Siliziumkarbid-Halbleiterbauelemente.<\/p>\n<p>Die Tochtergesellschaft hat langfristige Liefervertr\u00e4ge mit DENSO und Mitsubishi Electric unterzeichnet, die SiC-Substrate und Epitaxiewafer unserer Tochtergesellschaft f\u00fcr die Herstellung von Leistungswandlern in Elektroautos verwenden. Im Rahmen dieser Vertr\u00e4ge werden 150mm- und 200mm-SiC-Substrate gekauft, um den jeweiligen Bedarf an Leistungselektronik zu decken.<\/p>\n<h2>Preisgestaltung<\/h2>\n<p>Coherent COHR, +4.52% Aktien stiegen am Dienstag nach der Nachricht, dass sein Siliziumkarbid-Halbleitergesch\u00e4ft $1 Milliarde von den japanischen Automobilherstellern Denso 6902, -1.07% und Mitsubishi Electric 6503 -0.68% erhalten wird, die jeweils $500 Millionen f\u00fcr 12.5% nicht beherrschende Anteile investieren werden; Coherent mit Sitz in Pittsburgh besitzt 75%.<\/p>\n<p>Die Investition von Coherent wird die Kapitalerweiterungspl\u00e4ne beschleunigen und langfristige Liefervereinbarungen erm\u00f6glichen. Dar\u00fcber hinaus wird Coherent durch diese Transaktion zu einem Anbieter, der mit Kunden auf allen Ebenen der Wertsch\u00f6pfungskette zusammenarbeitet, von der Herstellung von SiC-Substraten und Epireaktoren bis hin zur Entwicklung und Produktion von Bauelementen und Modulen. Sohail Khan, Senior EVP f\u00fcr neue Unternehmungen und das Gesch\u00e4ft mit Breitband-Elektronik, wird die neue Tochtergesellschaft als CEO leiten.<\/p>\n<p>Infolge der Investitionen entfielen im Gesch\u00e4ftsjahr 2018 rund 65% der Gesamteinnahmen auf das Kommunikationssegment von Legacy Coherent. Aufgrund dieser Investitionen wird erwartet, dass das Unternehmen laut Fitch Ratings bis zum Gesch\u00e4ftsjahr 2023 eine Umsatzrate von mehr als $2 Milliarden und eine Gewinnmarge von mehr als 15% erreichen wird. Dies stellt eine beeindruckende Steigerung gegen\u00fcber den j\u00e4hrlichen Einnahmen von etwa $650 Millionen im Gesch\u00e4ftsjahr 2018 dar.<\/p>\n<p>Siliciumcarbid ist eine exotische Verbindung, die in geringen Mengen nur in bestimmten Meteoriten- und Korundvorkommen sowie im Edelstein Moissanit vorkommt. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften ist Siliziumkarbid zu einem integralen Bestandteil der Hochtemperatur- und Leistungselektronik geworden, da es h\u00f6heren Temperaturen und Spannungen als Silizium standh\u00e4lt und gleichzeitig Strom effizienter leitet als Aluminium oder Stahl. Au\u00dferdem ist Siliziumkarbid wesentlich leichter und fester als seine Gegenst\u00fccke aus Aluminium und Stahl.<\/p>\n<p>Coherent hat in den letzten zwei Jahren erheblich in sein Gesch\u00e4ft investiert, um die Kapazit\u00e4ten zu erh\u00f6hen und die kontinuierliche Expansion zu unterst\u00fctzen. Dazu geh\u00f6ren der Bau einer 300-mm-Wafer-Produktionslinie sowie Investitionen in Epi-Wafer-Verarbeitungsanlagen und Forschungs- und Entwicklungskapazit\u00e4ten. Coherent liefert jetzt SiC-Wafer mit einem Durchmesser von 200 und 400 mm an verschiedene Kunden weltweit.<\/p>\n<p>Fitch geht davon aus, dass das Wachstum im Siliziumkarbidgesch\u00e4ft in Verbindung mit den Kosteneffizienzen aus der \u00dcbernahme von Coherent dazu beitragen wird, die Schw\u00e4che in anderen Segmenten auszugleichen, was zu einer EBITDA-Zinsdeckung f\u00fchrt, die im Prognosezeitraum n\u00e4her am typischen \"BB\"-Niveau liegt.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide&#8217;s hard and rigid surface properties make it an excellent mirror material for astronomical telescopes, and also form a key part of power electronics in terrestrial electric vehicles and spacecraft probes. Khan notes that DENSO and Mitsubishi Electric are two leading system companies actively procuring SiC chips on both substrate and epiwafer levels. What [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-385","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/385","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=385"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/385\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":386,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/385\/revisions\/386"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=385"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=385"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=385"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}