Silicis gerai \u017einomas kaip pagrindin\u0117 puslaidininki\u0173 gamybos med\u017eiaga, ta\u010diau dar viena med\u017eiaga gali tapti kitu svarbiu dalyku elektros energijos srityje - silicio karbidas.<\/p>\n
Silicio karbidas (SiC) pasi\u017eymi geresn\u0117mis elektrin\u0117mis ir \u0161ilumin\u0117mis savyb\u0117mis nei silicis, gerokai didesne pramu\u0161imo \u012ftampa ir ma\u017eesniu \u012fjungimo pasiprie\u0161inimu, kai tai susij\u0119 su didel\u0117s spartos perjungimo programomis. D\u0117l \u0161i\u0173 privalum\u0173 SiC yra tinkamesn\u0117 med\u017eiaga nei silicis tokioms u\u017eduotims atlikti.<\/p>\n
Silicio karbido puslaidininkiai naudojami daugelyje elektronini\u0173 prietais\u0173 - nuo elektrini\u0173 transporto priemoni\u0173 ir saul\u0117s energijos sistem\u0173 iki 5G technologijos. D\u0117l savo i\u0161skirtini\u0173 \u0161ilumini\u0173 ir elektrini\u0173 savybi\u0173 jie yra ekonomi\u0161kesni nei j\u0173 silicio analogai, tod\u0117l j\u0173 populiarumas b\u0117gant metams labai i\u0161augo. Atitinkamai i\u0161augo ir paklausa.<\/p>\n
Silicio karbido puslaidininkiai pasi\u017eymi daugeliu privalum\u0173, susijusi\u0173 su energijos vartojimo efektyvumu, didesniu perjungimo grei\u010diu, ma\u017eesniais prietais\u0173 nuostoliais ir didesniu atsparumu auk\u0161toms temperat\u016broms bei pramu\u0161imo \u012ftampoms, palyginti su silicio puslaidininkiais. Be to, d\u0117l patvaresn\u0117s konstrukcijos jie geriau atlaiko sud\u0117tingas aplinkos s\u0105lygas; visa tai prisideda prie to, kad jie tampa populiariu pasirinkimu naujose srityse, pavyzd\u017eiui, elektromobili\u0173 \u012fkrovimo stotel\u0117se ir saul\u0117s energijos keitikliuose.<\/p>\n
IGBT ir bipoliniai tranzistoriai anks\u010diau buvo pagrindiniai galios elektronikos prietaisai, ta\u010diau \u0161ie prietaisai susiduria su \u012fvairiomis problemomis, pvz., ribotu perjungimo da\u017eniu ir pernelyg dideliu \u0161ilumos i\u0161siskyrimu. SiC prietaisai turi platesnius da\u017eni\u0173 juostos tarpus, kurie leid\u017eia pasiekti didesnius perjungimo da\u017enius ir ma\u017eesn\u0119 \u012fjungimo var\u017e\u0105, be to, j\u0173 lydymosi temperat\u016bra yra \u017eemesn\u0117 nei silicio, tod\u0117l jie lengvai toleruoja auk\u0161tesn\u0119 temperat\u016br\u0105.<\/p>\n
Priklausomai nuo pritaikymo, silicio karbido puslaidininkiai gali b\u016bti naudojami kartu su kitomis med\u017eiagomis, pavyzd\u017eiui, polimerais ir keramika, tod\u0117l turi b\u016bti kruop\u0161\u010diai i\u0161bandyti, kad b\u016bt\u0173 u\u017etikrinta kokyb\u0117 ir sauga - tokie metodai yra rentgeno spinduli\u0173 fluorescencijos bandymas ir \u0161vyt\u0117jimo i\u0161lyd\u017eio mas\u0117s spektrometrija (GDMS).<\/p>\n
Silicio karbidas yra \u012fsp\u016bdinga med\u017eiaga, galinti i\u0161 esm\u0117s pakeisti galios elektronik\u0105. Silicio karbidas yra plataus juostos tarpo puslaidininkis, tod\u0117l, palyginti su silicio puslaidininkais, turi daug prana\u0161um\u0173, nes gali atlaikyti \u012ftampos \u0161uolius, grei\u010diau persijungti, turi ma\u017eesnius prietais\u0173 nuostolius ir yra atsparus auk\u0161tesn\u0117ms temperat\u016broms - d\u0117l \u0161i\u0173 savybi\u0173 jis tinka tiek elektra varomoms transporto priemon\u0117ms, tiek pramonin\u0117ms reikm\u0117ms, tiek saul\u0117s energijos keitikliams.<\/p>\n
Silicio karbidas (SiC) yra lengviausia ir kie\u010diausia keramin\u0117 med\u017eiaga, pasi\u017eyminti puikiu \u0161ilumos laidumu ir cheminiu atsparumu r\u016bg\u0161tims bei \u0161armams. Be to, SiC pasi\u017eymi 10 kart\u0173 didesne elektrine izoliacija nei silicis ir itin dideliu pramu\u0161amojo lauko stipriu, kuris de\u0161imt kart\u0173 vir\u0161ija silicio pramu\u0161amojo lauko stipr\u012f, ir yra visi\u0161kai netoksi\u0161kas.<\/p>\n
SiC maitinimo \u012ftaisai tapo nepakei\u010diamu \u0161altiniu \u012fvairiose taikomosiose programose. \u0160ie maitinimo \u012ftaisai yra naudingi \u012fvairiuose sektoriuose ir pramon\u0117s \u0161akose - nuo elektromobilumo prover\u017eio iki skaitmeninimo pramonin\u0117je aplinkoje. Nuo akumuliatori\u0173 valdymo sistem\u0173 ir borto \u012fkrovikli\u0173 iki DC\/DC keitikli\u0173 - SiC prietaisai greitai tapo pramon\u0117s standartu, padedan\u010diu u\u017etikrinti tvaresn\u012f gyvenim\u0105 ir kartu ma\u017einan\u010diu \u012fkrovimo stoteli\u0173 i\u0161laidas.<\/p>\n
Silicio karbidas d\u0117l savo unikali\u0173 fizikini\u0173 ir elektronini\u0173 savybi\u0173 suk\u0117l\u0117 revoliucij\u0105 galios elektronikoje. Kadangi silicio karbidas yra vienas i\u0161 vieninteli\u0173 plataus pralaidumo puslaidininki\u0173, turin\u010di\u0173 \u0161e\u0161iakamp\u0119 kristalin\u0119 strukt\u016br\u0105 (4H-SiC), jis yra puiki med\u017eiaga auk\u0161tos \u012ftampos galios prietaisams, kurie turi atlaikyti at\u0161iaurias aplinkos s\u0105lygas ir pasi\u017eym\u0117ti didesniu perjungimo grei\u010diu, ma\u017eesniais nuostoliais ir gali b\u016bti naudojami net labai auk\u0161tais da\u017eniais, nesuma\u017einant na\u0161umo ir patikimumo. \u0160i med\u017eiaga gal\u0117t\u0173 pakeisti esamus IGBT arba bipolinius tranzistorius, nesuma\u017eindama na\u0161umo ar patikimumo.<\/p>\n
Silicio karbidas (SiC) yra itin universali puslaidininkin\u0117 med\u017eiaga. Jis gali b\u016bti stipriai legiruotas tiek n, tiek p tipo azotu, fosforu, aliuminiu ar kaliu, kad b\u016bt\u0173 pasiektas metalinis laidumas ir gryni SiC kristalai \u012fgaut\u0173 vaivoryk\u0161t\u0117s blizges\u012f; pramonin\u0117s klas\u0117s kristalai da\u017enai turi gele\u017eies priemai\u0161\u0173, kurios kei\u010dia spalv\u0105 i\u0161 rudos \u012f juod\u0105.<\/p>\n
\u0160io puslaidininkio izoliacines savybes lemia jo kristalin\u0117 strukt\u016bra. Jo atom\u0173 sluoksniai sukuria glaud\u0173 sand\u016br\u0105 tarp valentin\u0117s ir laidumo juost\u0173, tod\u0117l elektron\u0173 jud\u0117jimas tarp sluoksni\u0173 tampa sud\u0117tingesnis - d\u0117l to jis gali atlaikyti beveik de\u0161imt kart\u0173 didesnius elektrinius laukus nei silicis.<\/p>\n
Silicio karbido \u0160otkio diodai pasi\u017eymi ma\u017eesniu \u012fjungimo pasiprie\u0161inimu ir bendruoju u\u017et\u016bros kr\u016bviu, tod\u0117l yra efektyvesni ir greitesni u\u017e silicio analogus - idealiai tinka daug energijos reikalaujan\u010dioms reikm\u0117ms, pavyzd\u017eiui, elektros energijos keitikliams ir jungikliams elektromobiliuose ar atsinaujinan\u010diosios energijos sistemose.<\/p>\n
Silicio karbido puslaidininki\u0173 gamyba yra sud\u0117tingas procesas. Jis apima keli\u0173 \u012frengini\u0173 naudojim\u0105, kad b\u016bt\u0173 pagamintos plok\u0161tel\u0117s, kuri\u0173 pavir\u0161iaus \u0161iurk\u0161tumas yra ma\u017eesnis nei 1 mikronas, o po to jos poliruojamos cheminio mechaninio poliravimo (CMP) skys\u010diu ant veltinio ar uretanu impregnuot\u0173 pad\u0117kliuk\u0173, kad b\u016bt\u0173 pa\u0161alinti pa\u017eeidimai ir pavir\u0161iaus oksidacija - \u0161is etapas, vadinamas cheminiu mechaniniu poliravimu, yra labai svarbus, kad substrato pavir\u0161iai b\u016bt\u0173 paruo\u0161ti epitaksiniam augimui, kartu i\u0161laikant plok\u0161tel\u0117s formos stabilum\u0105.<\/p>\n
Silicio karbidas b\u016bna \u012fvairi\u0173 form\u0173 ir pritaikymo b\u016bd\u0173. Nuo pjovimo \u012franki\u0173 ir abrazyvini\u0173 med\u017eiag\u0173 iki puslaidininki\u0173 ir net permatomo mineralo moisanito - silicio karbidas nuo 1893 m. gaminamas sintetiniu b\u016bdu didel\u0117se gamyklose ir randamas gamtoje. B\u016bdamas kieta ir patvari med\u017eiaga, jis gali atlaikyti ir auk\u0161t\u0105 temperat\u016br\u0105, ir mechanin\u0119 apkrov\u0105 nesul\u016b\u017edamas.<\/p>\n
Silicio karbido puslaidininkiai spar\u010diai ple\u010diasi pasaulin\u0117je rinkoje, nes \u012fmon\u0117s ie\u0161ko veiksming\u0173 energijos valdymo sprendim\u0173. D\u0117l savo unikali\u0173 \u0161ilumini\u0173 ir elektrini\u0173 savybi\u0173 jie yra populiarus pasirinkimas pramon\u0117je; be to, j\u0173 pritaikomumas leid\u017eia gamintojams suma\u017einti gamybos s\u0105naudas.<\/p>\n
\"Allegro Microsystems\" yra viena i\u0161 toki\u0173 bendrovi\u0173, besiple\u010dian\u010di\u0173 siekiant patenkinti did\u0117jan\u010di\u0105 silicio karbido puslaidininki\u0173 paklaus\u0105. B\u016bdama viena i\u0161 varikli\u0173 pavar\u0173 jutikli\u0173 ir galios sprendim\u0173 pramon\u0117s lyderi\u0173, \"Allegro\" ple\u010diasi, kad patenkint\u0173 paklaus\u0105.<\/p>\n
Silicio karbidas yra neatsiejama galios puslaidininki\u0173 sudedamoji dalis, kuri vis da\u017eniau naudojama elektromobili\u0173 akumuliatori\u0173 \u012fkrovikliuose, elektromobiliuose \u012frengtose \u012fkrovimo sistemose, nuolatin\u0117s srov\u0117s DC-DC keitikliuose, v\u0117jo turbinose ir fotovoltiniuose keitikliuose, nes did\u0117ja atsinaujinan\u010di\u0173j\u0173 energijos \u0161altini\u0173 paklausa. Kiti pagrindiniai dalyviai: II-VI Coherent Corp., Semiconductor Components Industries LLC ir WOLFSPEED INC. Prognozuojama, kad silicio karbido naudojimas galios puslaidininkiuose skatins \u0161io rinkos segmento augim\u0105.<\/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\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/252","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=252"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/252\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":253,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/252\/revisions\/253"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=252"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=252"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=252"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}