Silisiumkarbidhalvledere er en ukonvensjonell halvleder med bredt b\u00e5ndgap som har en rekke iboende fordeler i forhold til silisiumkomponenter, blant annet h\u00f8yere driftstemperaturer, raskere koblingsfrekvenser og reduserte enhetstap. SiC-kraftkomponenter har betydelig lavere kostnader enn sine silisiumbaserte motstykker, p\u00e5 grunn av en reduksjon i substratkostnadene som utgj\u00f8r en enorm andel av de totale komponentutgiftene.<\/p>\n
Silisiumkarbid (SiC) er et ekstremt hardt og ildfast halvledermateriale som trives i t\u00f8ffe milj\u00f8er der elektronikk flest ikke kan fungere, inkludert h\u00f8ye temperaturer, ekstreme vibrasjoner, fiendtlige kjemiske milj\u00f8er og str\u00e5lingseksponering. SiC-sensorer og -elektronikk som t\u00e5ler disse ekstreme forholdene, kan revolusjonere mange systemer - fra kraftoverf\u00f8ring for elektriske biler og offentlige forsyningsanlegg til kraftigere mikrob\u00f8lger for radar- og mobiltelefonkommunikasjon.<\/p>\n
En metode for \u00e5 produsere SiC er Lely-prosessen. Her sublimeres SiC-pulver til h\u00f8ytemperaturarter av silisium, karbon og silisiumdikarbid, som deretter deponeres som flaklignende enkeltkrystaller ved 2500 grader C f\u00f8r de deponeres p\u00e5 substrater. Dette resulterer i h\u00f8ykvalitets 6H-SiC-enkeltkrystaller med en st\u00f8rrelse p\u00e5 opptil 2 cm2.<\/p>\n
Det har blitt utviklet flere lavtrykkspolytyper av SiC, blant annet 3C, 4H, 15R og 21R. Alle polytypene har sterke fononmodi med lignende strukturer. Forskere har studert absorpsjonskantenes trykkavhengighet. En unders\u00f8kelse av nitrogendopet 6H-SiC avsl\u00f8rte at b\u00e5ndgapet hadde en invariant negativ trykkderivert, og dette funnet bekreftet teoretiske beregninger.<\/p>\n
H\u00f8yspenningsenheter som halvledere, dioder og IGBT-er er kritiske komponenter i alt fra motorstyring, solcelleomformere og batteriladere til motorsport. Dessverre krever deres store fotavtrykk betydelig varmeeffekt, noe som f\u00f8rer til betydelige ledningstap. Ved \u00e5 bruke silisiumkarbid (SiC)-komponenter kan man redusere koblingstapet og samtidig \u00f8ke p\u00e5liteligheten med h\u00f8yere blokkeringsspenninger og redusert ledningstap.<\/p>\n
SiC skiller seg fra silisium ved en betydelig h\u00f8yere elektrisk feltstyrke, noe som gj\u00f8r det mulig \u00e5 oppn\u00e5 h\u00f8yere driftstemperaturer uten \u00e5 miste ytelse. Dette gj\u00f8r SiC til et utmerket valg for h\u00f8yspenningsenheter som IGBT-er, SB-dioder og MOSFET-er. I tillegg gj\u00f8r det tre ganger bredere b\u00e5ndgapet SiC mer egnet for ekstreme forhold enn silisium.<\/p>\n
Flere selskaper har utviklet MOSFET-er i silisiumkarbid med bredt b\u00e5ndgap (WBG) som er spesielt utviklet for omformere i bilindustrien og industrien, med 650 V brytningspunkt og noe av den laveste on-state-motstanden per areal som er tilgjengelig p\u00e5 noen enhet i denne klassen. ON Semiconductors NTH4L015N065SC1 SiC MOSFET har en intern gatemotstand som eliminerer eksterne motstander i drivkretser og gir raskere koblingstider.<\/p>\n
H\u00f8yfrekvente halvledere i silisiumkarbid hadde en betydelig markedsandel i 2021 og forventes \u00e5 oppleve fortsatt vekst i prognoseperioden, p\u00e5 grunn av det brede b\u00e5ndgapet som bidrar til \u00e5 redusere str\u00f8mtap og p\u00e5litelighet for h\u00f8yhastighets koblingsapplikasjoner. Silisiumkarbid har ogs\u00e5 mange bruksomr\u00e5der innen skinneg\u00e5ende transport og elektriske kj\u00f8ret\u00f8y, der enhetene bidrar til \u00e5 redusere st\u00f8rrelsen og vekten p\u00e5 utstyret, noe som gir lavere driftskostnader og \u00f8kt effektivitet - for eksempel ved \u00e5 forbedre p\u00e5liteligheten til Japans Shinkansen-tog ved at de brukes som traksjonsomformere.<\/p>\n
Halvlederkomponenter av silisiumkarbid har hatt en enorm vekst de siste \u00e5rene p\u00e5 grunn av \u00f8kt satsing p\u00e5 b\u00e6rekraft og elektrifisering, og gir overlegen ytelse i forhold til silisium og silisiumarsenid i h\u00f8yspennings-\/frekvensapplikasjoner. Galliumnitrid (GaN) er ogs\u00e5 en viktig del av tredjegenerasjons halvlederkomponenter og gir flere muligheter enn silisium n\u00e5r det gjelder h\u00f8yspennings-\/frekvensapplikasjoner.<\/p>\n
Silisiumkarbid (SiC) er en legering som best\u00e5r av silisium og karbon. Denne kjemiske forbindelsen har sterke kovalente bindinger som ligner p\u00e5 diamanter. SiC produseres ved \u00e5 kombinere silisiumdioksyd med karbon i en elektrisk ovn ved h\u00f8ye temperaturer; b\u00e5ndgapet er m\u00e5lt til 3,26 eV. I tillegg kan SiC fungere under h\u00f8yere temperaturer, spenninger og frekvenser enn silisium.<\/p>\n
Halvledere av silisiumkarbid gir h\u00f8y effekt samtidig som de bidrar til \u00e5 redusere vekt, st\u00f8rrelse og kostnader i elektroniske enheter. Temperatur- og spenningstoleransen gj\u00f8r dem egnet for ladestolper, datasentre og andre krevende bruksomr\u00e5der - spesielt de som involverer elektriske kj\u00f8ret\u00f8y. I tillegg gj\u00f8r den raskere koblingshastigheten og den reduserte ON-motstanden dem til et bedre valg enn silisiumkomponenter - noe som er spesielt viktig med tanke p\u00e5 fremtidige bruksomr\u00e5der innen skinneg\u00e5ende transport, der b\u00e6reevne vil v\u00e6re en viktig drivkraft for vekst.<\/p>\n
Silisiumkarbid, ogs\u00e5 kalt moissanitt, ble f\u00f8rst oppdaget i meteoritter for over 4,6 milliarder \u00e5r siden. I dag utvinnes det fra jorden i sm\u00e5 mengder for bruk som edelstener, men det meste produseres kunstig; oftest dopet med nitrogen- eller fosfordopingsmidler for edelstener og beryllium-, bor- eller aluminiumdopingsmidler for juvelproduksjon. Silisiumkarbid kan ogs\u00e5 dopes n-type med nitrogen- og fosfordopingsmidler, mens den harde, fargel\u00f8se overflaten tillater doping av dopingmidler som tillater doping av b\u00e5de n-type og p-type, avhengig av om dopingen skjer naturlig eller kunstig - omtrent slik diamantsmykker ville sett ut. Silisiumkarbid kan ogs\u00e5 produseres kunstig som moissanitt-juveler fra meteoritter fra over 4,6 milliarder \u00e5r siden! Det kan deretter brukes i juvelproduksjon. Det meste av silisiumkarbid kan ogs\u00e5 produseres kunstig siden den gang! Fargel\u00f8st hardt stoff som kan dopes enten med nitrogen- eller fosfordoping, mens det kan p-dopes med beryllium, bor eller aluminium avhengig av \u00f8nsket anvendelse! Silisiumkarbid ble f\u00f8rst oppdaget i meteoritter fra jorden s\u00e5 langt tilbake som. 4,6 milliarder \u00e5r siden! 4,6 milliarder \u00e5r siden! For 4,6 milliarder \u00e5r siden...<\/p>\n
SiC er en innovativ forbindelse som best\u00e5r av silisium (atomnummer 14) og karbon (atomnummer 6), bundet sammen av sterke kovalente bindinger for \u00e5 danne en virkningsfull kjemisk forbindelse med sekskantet struktur og et ekstremt bredt b\u00e5ndgap som halvleder - tre ganger bredere enn tradisjonelt silisium! Det har ogs\u00e5 unike elektriske egenskaper som kan gj\u00f8re det \u00f8nskelig for visse bruksomr\u00e5der.<\/p>\n
Silisiumkarbid er et industrielt materiale som t\u00e5ler h\u00f8ye temperaturer og spenninger, noe som gj\u00f8r det til det perfekte materialvalget for krafthalvledere. P\u00e5 grunn av materialets holdbarhet og langvarige drift vil bruk av tynnere wafere f\u00f8re til \u00f8kt effektivitet, samtidig som p\u00e5liteligheten muliggj\u00f8r langvarig drift og lengre levetid. Silisiumkarbid har dessuten lave termiske ekspansjonshastigheter og er dessuten kjemisk inert.<\/p>\n
Hardt og korrosjonsbestandig silisiumkarbid er et utmerket slipemateriale, og brukes i stor utstrekning til kutting av ildfaste materialer som kj\u00f8lt jern, marmor og granitt, sliping av elektrisk st\u00e5l, karborundumtrykk (ved bruk av t\u00f8rt, granulert silisiumkarbid til \u00e5 trykke bilder), karborundumtrykkteknikker og produksjon av karborundumpapir er ogs\u00e5 vanlig ved bruk av slipende silisiumkarbidplater som verkt\u00f8y, og det brukes ogs\u00e5 til produksjon av slipepapirprodukter.<\/p>\n
Naturlig moissanitt finnes bare i sv\u00e6rt sm\u00e5 mengder i meteoritter, korundforekomster og kimberlitt. Det meste av den kommersielt tilgjengelige moissanitten produseres syntetisk ved \u00e5 l\u00f8se opp karbon i smeltet silisium for \u00e5 danne alfa-silisiumkarbid, som kombineres med aluminiumoksid for \u00e5 danne karborundum eller b-SiC, kjent som karborundum. Denne stabile forbindelsen har en kubisk diamantstruktur med SiC-tetraederer som er halvveis fylt ut, noe som gir god ledningsevne takket v\u00e6re at den har samme atomradius som andre diamantkrystaller, i tillegg til at den har egenskaper med h\u00f8yt smeltepunkt.<\/p>\n
Halvledere av silisiumkarbid har f\u00e5tt bred aksept i kraftelektronikkbransjen p\u00e5 grunn av sin effektivitet, holdbarhet og kj\u00f8leegenskaper. De brukes i stor utstrekning i str\u00f8momformere, elbilladere, solcelleomformere, motordrifter og motorstyringer samt i milj\u00f8er med h\u00f8yere temperatur\/spenning enn konvensjonelle silisiumkomponenter - s\u00e6rlig takket v\u00e6re lavere turn-on-motstand og svitsjetap som egner seg for h\u00f8yhastighetsapplikasjoner.<\/p>\n
Effekthalvledere forventes \u00e5 bli en viktig teknologi i bilindustrien p\u00e5 grunn av de mange fordelene de har i forhold til tradisjonelle enheter. De har bredere b\u00e5ndgap, noe som muliggj\u00f8r drift over et bredere temperatur- og spenningsspekter, i tillegg til redusert energiforbruk og vekt.<\/p>\n
SiC kan erstatte IGBT-er og bipolare transistorer som har h\u00f8y gjennomslagsspenning og h\u00f8ye koblingstap, med raskere koblingsenheter som har lavere on-motstand, noe som gir mindre effekttap og varmeutvikling. SiCs brede b\u00e5ndgap gj\u00f8r at disse enhetene kan svitsje raskere, samtidig som de har mindre on-motstand, noe som gir mindre varmeutvikling og effekttap.<\/p>\n
Silisiumkarbid er et amorft naturmateriale som finnes i ekstremt sjeldne former, for eksempel i moissanittjuveler. Silisiumkarbid produseres ved at silisiumdioksyd reagerer med karbon i en elektrisk ovn ved h\u00f8ye temperaturer, og kan ogs\u00e5 brukes i karborundumtrykk ved hjelp av en aluminiumsplate dekket med karborundumkorn for trykkteknikker som for eksempel karborundumtrykk.<\/p>\n
Halvlederkomponenter av silisiumkarbid har f\u00e5tt \u00f8kende interesse i hele teknologisektoren p\u00e5 grunn av sin kompakte natur og overlegne elektriske ytelse, p\u00e5litelighet, h\u00f8yere spenningsmotstand og temperaturtoleranse enn eldre komponenter, enkel h\u00e5ndtering og installasjon og liten st\u00f8rrelse, noe som har f\u00f8rt til en dramatisk \u00f8kning i ettersp\u00f8rselen etter dem.<\/p>\n
Silisiumkarbid (SiC) er en uforgjengelig kjemisk forbindelse med sekskantet struktur som best\u00e5r av silisium og karbon bundet sammen med sterke kovalente bindinger for \u00e5 danne sterke tetraedriske kovalente bindinger. SiC har et eksepsjonelt bredt b\u00e5ndgap, slik at elektronene fritt kan bevege seg rundt i sp3-hybridorbitalene - noe som gj\u00f8r det til et allsidig materiale med mange bruksomr\u00e5der og fordeler.<\/p>\n
Halvledere av silisiumkarbid har opplevd en eksplosiv vekst p\u00e5 grunn av \u00f8kende ettersp\u00f8rsel fra elbiler og 5G-infrastruktur, s\u00e6rlig p\u00e5 grunn av h\u00f8y kritisk gjennomslagsspenning, lavere innkoblingsmotstand og \u00f8kt effekttetthet - viktige drivkrefter bak den fenomenale \u00f8kningen.<\/p>\n
Silisiumkarbidhalvledere har overlegen varmeledningsevne og t\u00e5ler h\u00f8ye temperaturer, noe som gj\u00f8r dem til det perfekte materialet for produksjon av halvlederkomponenter med h\u00f8y effekt. Slike enheter finnes i h\u00f8yenergilasere, solceller og fotodetektorer, og de brukes ogs\u00e5 som termistorer\/varistorer i h\u00f8ytemperaturovner.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon Carbide Semiconductor is an unconventional wide bandgap semiconductor with numerous inherent advantages over its silicon counterparts, including higher operating temperatures, faster switching frequencies and reduced device losses.SiC power components offer significantly lower costs than their silicon-based counterparts, due to a reduction in substrate costs that make up an enormous share of total component expenses. […]<\/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":"default","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":"default","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":[2],"tags":[],"class_list":["post-30","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news-en"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=30"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":31,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30\/revisions\/31"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=30"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=30"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=30"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}