Pii tunnetaan hyvin puolijohteiden valmistuksessa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4n\u00e4 materiaalina, mutta er\u00e4\u00e4st\u00e4 toisesta materiaalista voi tulla seuraava suuri juttu s\u00e4hk\u00f6sovelluksissa - piikarbidi.<\/p>\n
Piikarbidilla (SiC) on piit\u00e4 paremmat s\u00e4hk\u00f6- ja l\u00e4mp\u00f6ominaisuudet, huomattavasti korkeampi l\u00e4pily\u00f6ntij\u00e4nnite ja pienempi kytkent\u00e4vastus nopeissa kytkent\u00e4sovelluksissa. N\u00e4iden etujen ansiosta SiC erottuu piit\u00e4 sopivampana materiaalina t\u00e4llaisiin teht\u00e4viin.<\/p>\n
Piikarbidipuolijohteita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n lukuisissa elektroniikkalaitteissa s\u00e4hk\u00f6ajoneuvoista ja aurinkoenergiaj\u00e4rjestelmist\u00e4 5G-teknologiaan. Niiden erilaiset l\u00e4mp\u00f6- ja s\u00e4hk\u00f6ominaisuudet tekev\u00e4t niist\u00e4 kustannustehokkaampia kuin piist\u00e4 valmistetut vastineensa, mink\u00e4 vuoksi niiden suosio on noussut huimasti vuosien varrella. Kysynt\u00e4 on vastaavasti kasvanut r\u00e4j\u00e4hdysm\u00e4isesti.<\/p>\n
Piikarbidipuolijohteet tarjoavat monia etuja, kuten energiatehokkuuden, nopeammat kytkent\u00e4nopeudet, pienemm\u00e4t laiteh\u00e4vi\u00f6t ja paremman kest\u00e4vyyden korkeita l\u00e4mp\u00f6tiloja ja l\u00e4pily\u00f6ntij\u00e4nnitteit\u00e4 vastaan verrattuna piist\u00e4 valmistettuihin vastineisiinsa. Lis\u00e4ksi niiden kest\u00e4v\u00e4mpi rakenne antaa niille paremman kest\u00e4vyyden ankarissa ymp\u00e4rist\u00f6olosuhteissa, mink\u00e4 ansiosta niist\u00e4 on tullut suosittuja valintoja uusissa sovelluksissa, kuten s\u00e4hk\u00f6autojen latausasemissa ja aurinkovaihtosuuntaajissa.<\/p>\n
IGBT:t ja bipolaaritransistorit olivat aiemmin tehoelektroniikkasovellusten ensisijaisia laitteita, mutta n\u00e4ihin laitteisiin liittyy useita haasteita, kuten rajalliset kytkent\u00e4taajuudet ja liiallinen l\u00e4mm\u00f6ntuotanto. SiC-laitteissa on laajemmat kaistav\u00e4lit, jotka mahdollistavat korkeammat kytkent\u00e4taajuudet pienemm\u00e4ll\u00e4 kytkent\u00e4vastuksella, ja niiden sulamispiste on piit\u00e4 alhaisempi, joten ne kest\u00e4v\u00e4t helposti korkeampia l\u00e4mp\u00f6tiloja.<\/p>\n
Sovelluksesta riippuen piikarbidipuolijohteita voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 yhdess\u00e4 muiden materiaalien, kuten polymeerien ja keramiikan, kanssa, ja siksi ne on testattava perusteellisesti laadun ja turvallisuuden varmistamiseksi - t\u00e4llaisia menetelmi\u00e4 ovat esimerkiksi r\u00f6ntgenfluoresenssitestaus ja hehkupurkauksen massaspektrometria (GDMS).<\/p>\n
Piikarbidi on vaikuttava materiaali, joka voi mullistaa tehoelektroniikan. Piikarbidi on laajan kaistanleveyden puolijohde, joka tarjoaa piikarbidiin verrattuna useita etuja j\u00e4nnitepiikkien k\u00e4sittelyss\u00e4, nopeammissa kytkent\u00e4ajoissa ja pienemmiss\u00e4 laiteh\u00e4vi\u00f6iss\u00e4 sek\u00e4 kest\u00e4\u00e4 korkeampia l\u00e4mp\u00f6tiloja - ominaisuuksia, joiden ansiosta se soveltuu niin s\u00e4hk\u00f6ajoneuvoihin, teollisuussovelluksiin kuin aurinkos\u00e4hk\u00f6inverttereihinkin.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC) on kevyin ja kovin keraaminen materiaali, jolla on erinomainen l\u00e4mm\u00f6njohtavuus ja kemiallinen kest\u00e4vyys happoja ja lipe\u00e4\u00e4 vastaan. Lis\u00e4ksi SiC tarjoaa 10 kertaa paremman s\u00e4hk\u00f6isen eristyksen kuin pii, ja sen l\u00e4pily\u00f6ntikent\u00e4n lujuus on eritt\u00e4in korkea ja kymmenkertainen piin l\u00e4pily\u00f6ntikent\u00e4n lujuuteen verrattuna.<\/p>\n
SiC-teholaitteista on tullut korvaamaton voimavara eri sovelluksissa. N\u00e4m\u00e4 teholaitteet ovat osoittautuneet hy\u00f6dyllisiksi useilla eri aloilla ja teollisuudenaloilla aina s\u00e4hk\u00f6isen liikkuvuuden l\u00e4pimurron mahdollistamisesta digitalisaation tukemiseen teollisuudessa. SiC-laitteista on tullut nopeasti alan standardi akkujen hallintaj\u00e4rjestelmist\u00e4 ja ajoneuvolatureista DC\/DC-muuntimiin, jotka auttavat tekem\u00e4\u00e4n el\u00e4m\u00e4st\u00e4 kest\u00e4v\u00e4mp\u00e4\u00e4 ja v\u00e4hent\u00e4v\u00e4t samalla latausasemien kustannuksia.<\/p>\n
Piikarbidi on mullistanut tehoelektroniikan sen ainutlaatuisten fysikaalisten ja elektronisten ominaisuuksien ansiosta. Koska piikarbidi on yksi ainoista laajan kaistaleveyden puolijohteista, jolla on kuusikulmainen kiderakenne (4H-SiC), se on erinomainen materiaali korkeaj\u00e4nnitteisiin teholaitteisiin, joiden on kestett\u00e4v\u00e4 vaativia ymp\u00e4rist\u00f6j\u00e4 ja joilla on oltava nopeammat kytkent\u00e4nopeudet, pienemm\u00e4t h\u00e4vi\u00f6t ja joita voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 jopa eritt\u00e4in korkeilla taajuuksilla suorituskyvyst\u00e4 tai luotettavuudesta tinkim\u00e4tt\u00e4. T\u00e4m\u00e4 materiaali voisi mahdollisesti korvata nykyiset IGBT- tai bipolaaritransistorit ilman, ett\u00e4 suorituskyvyst\u00e4 tai luotettavuudesta tingit\u00e4\u00e4n.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC) on eritt\u00e4in monipuolinen puolijohdemateriaali. Sit\u00e4 voidaan seostaa voimakkaasti sek\u00e4 n- ett\u00e4 p-tyypin typell\u00e4 typell\u00e4, fosforilla, alumiinilla tai galliumilla, jolloin saavutetaan metallinen johtavuus ja saadaan puhtaille SiC-kiteille tyypillinen sateenkaarimainen kiilto; teollisissa laaduissa on usein rautapitoisia ep\u00e4puhtauksia, jotka muuttavat sen v\u00e4rin ruskeasta mustaan.<\/p>\n
T\u00e4m\u00e4n puolijohteen erist\u00e4v\u00e4t ominaisuudet johtuvat sen kiderakenteesta. Sen atomikerrokset luovat tiiviin liitoksen valenssi- ja johtumiskaistojen v\u00e4lille, mik\u00e4 tekee elektronien liikkumisesta kerrosten v\u00e4lill\u00e4 haastavampaa - ja antaa sille kyvyn kest\u00e4\u00e4 l\u00e4hes kymmenen kertaa enemm\u00e4n s\u00e4hk\u00f6kentti\u00e4 kuin pii.<\/p>\n
Piikarbidi-Scottky-diodit tarjoavat pienemm\u00e4n p\u00e4\u00e4lle kytkeytymisresistanssin ja pienemm\u00e4n kokonaisporttivarauksen, mik\u00e4 tekee niist\u00e4 tehokkaampia ja nopeampia kuin piipohjaiset vastineensa - ihanteellisia tehoa vaativiin sovelluksiin, kuten s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen (EV) tai uusiutuvan energian j\u00e4rjestelmien tehomuuntimiin ja kytkimiin.<\/p>\n
Piikarbidipuolijohteiden valmistus on monimutkainen prosessi. Siihen kuuluu useiden laitteiden k\u00e4ytt\u00f6 sellaisten kiekkojen valmistamiseksi, joiden pinnankarheus on alle 1 mikroni, ennen kuin ne kiillotetaan kemiallis-mekaanisella kiillotusnesteell\u00e4 huovalla tai uretaanilla kyll\u00e4stetyill\u00e4 tyynyill\u00e4 vaurioiden ja pinnan hapettumisen poistamiseksi. T\u00e4m\u00e4 kemiallis-mekaaniseksi kiillotukseksi kutsuttu vaihe on ratkaisevan t\u00e4rke\u00e4, jotta substraatin pinnat voidaan valmistella epitaksiaalista kasvua varten ja samalla s\u00e4ilytt\u00e4\u00e4 kiekon muodon vakaus.<\/p>\n
Piikarbidia on eri muodoissa ja sovelluksissa. Piikarbidia on valmistettu synteettisesti vuodesta 1893 l\u00e4htien suurissa tuotantolaitoksissa ja sit\u00e4 on l\u00f6ydetty my\u00f6s luonnosta, aina leikkuuty\u00f6kaluista ja hioma-aineista puolijohteisiin ja jopa l\u00e4pikuultavaan mineraaliin, moissaniittiin. Kovana ja kest\u00e4v\u00e4n\u00e4 materiaalina se kest\u00e4\u00e4 korkeita l\u00e4mp\u00f6tiloja ja mekaanista rasitusta rikkoutumatta.<\/p>\n
Piikarbidipuolijohteet ovat kasvaneet nopeasti maailmanlaajuisilla markkinoilla, kun yritykset etsiv\u00e4t tehokkaita tehonhallintaratkaisuja. Niiden ainutlaatuiset l\u00e4mp\u00f6- ja s\u00e4hk\u00f6iset ominaisuudet tekev\u00e4t niist\u00e4 suosittuja valintoja teollisissa sovelluksissa; lis\u00e4ksi niiden skaalautuvuus antaa valmistajille mahdollisuuden alentaa tuotantokustannuksia.<\/p>\n
Allegro Microsystems on yksi n\u00e4ist\u00e4 yrityksist\u00e4, joka laajentaa toimintaansa piikarbidipuolijohteiden kasvavaan kysynt\u00e4\u00e4n vastaamiseksi. Allegro on yksi alan johtavista moottorik\u00e4ytt\u00f6\u00f6n tarkoitettujen anturi- ja tehoratkaisujen toimittajista, ja se laajentaa toimintaansa kysynt\u00e4\u00e4 vastaavaksi.<\/p>\n
Piikarbidi on olennainen osa tehopuolijohteita, joista on tullut yh\u00e4 t\u00e4rke\u00e4mpi osa s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen akkulatureita, s\u00e4hk\u00f6autojen latausj\u00e4rjestelmi\u00e4, DC-DC-muuntimia, tuulivoimaloita ja aurinkos\u00e4hk\u00f6isi\u00e4 inverttereit\u00e4 uusiutuvien energial\u00e4hteiden kysynn\u00e4n kasvaessa. Muita keskeisi\u00e4 toimijoita ovat II-VI Coherent Corp., Semiconductor Components Industries LLC ja WOLFSPEED INC. Piikarbidin k\u00e4yt\u00f6n osana tehopuolijohteita ennustetaan lis\u00e4\u00e4v\u00e4n kasvua t\u00e4ss\u00e4 markkinasegmentiss\u00e4.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon is well known as the go-to material in semiconductor production, yet another material may become the next big thing for power applications – silicon carbide. Silicon Carbide (SiC) boasts superior electrical and thermal properties over silicon, with significantly higher breakdown voltage and lower turn-on resistance when it comes to high-speed switching applications. Due to […]<\/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-252","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/252","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=252"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/252\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":253,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/252\/revisions\/253"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=252"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=252"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=252"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}