《炬丰科技-半导体工艺》 碳化硅技术优于传统硅技术
书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：碳化硅技术优于传统硅技术
编号：JFKJ-21-1163
作者：华林科纳
碳化硅被广泛应用于信息技术和电信、航空航天、国防、能源、电力和汽车应用等行业
阳离子，以及这种材料在各种工业部门的应用促进了全球碳化硅市场的增长。由于使用碳化硅的各种优势，如高温下的低电导损耗以及与传统硅功率半导体相比的低开关和输入损耗，预计市场将在2014-2022年期间增长。之前发布的一份市场报告提供了碳化硅(SiC)市场的关键见解，如市场份额、规模和增长。对在高温和高电压下工作的先进集成电路的巨大需求正在发展，不断增长的电子工业是市场的主要驱动力。
2010年，美国能源部设定了制造高效电动汽车逆变器的目标。该组织敦促制造商到2020年将逆变器的产量从4.1千瓦/升提高到13.4千瓦/升。2016年9月，一辆12.1千瓦/升的车收到了能源部的绿色信号。该逆变器是实现该组织设定的目标的垫脚石，将帮助其他制造商制造高效可靠的电动汽车逆变器。碳化硅被用于制造电动逆变器，显著提高了性能。揭示了宽带隙功率开关与目前广泛使用的硅基功率开关相比，如何以最小的损耗提供更高温度、更高电压的工作能力，从而阐明了这一问题。
除了新逆变器表现出的改进性能之外，逆变器的封装也很简单，因为它可以封装在更小更轻的模块中。因此，燃油效率也将在广泛的混合动力汽车和全电动汽车(HEV/EV)。这位教授声称，随着研究的深入DoE设定的目标可以通过组件级的开发来实现，现代火车对电力电子元件有很大的需求。要求部件重量轻，以提高当地交通工具(如电车和火车)的系统能效。在长距离和高速运输中，对功能强大且可靠的设备的需求正在上升。因为燃料效率是保护资源和环境需要考虑的重要参数。
边界线BC是ABB首次采用碳化硅技术开发的新型电池。在碳化硅技术的帮助下，获得了超出常规硅功率半导体范围的令人满意的功率密度和性能水平。SiC技术降低了尺寸、重量和冷却要求。据说这也有助于提高系统效率和现代铁路运营商考虑的所有关键参数。
ABB离散自动化和运动部门的总裁透露，新开发的电池充电器利用了碳化硅和软开关技术的优势。这为提高铁路应用中电力电子设备的性能水平打开了大门。这项技术将首次在欧洲由瑞士联邦铁路运营的高速列车上实施。
在现代，已经确定需要开发和制造环境友好和符合环境规范的产品。不鼓励使用常规能源，非常规资源正逐步进入制造过程和能源生产。今年9月，通用电气公布了其新的碳化硅技术，这将提高北美地区的太阳能生产效率。通用电气推出的碳化硅技术可以实现
可再生能源行业提高效率，同时降低电力成本。碳化硅技术是该公司新的LV5+系列太阳能逆变器的独特之处，它将功率转换效率提高了高达99%。通过实现更高的电力转换效率，随着时间的推移，相同的可再生资源可以产生更高水平的能源。
碳化硅技术正逐渐被不同行业采用。对传统硅功率半导体的需求正在下降，因为碳化硅技术具有成本效益，并且符合环境规范。由于以下原因，碳化硅市场在美国和欧洲等发达地区蓬勃发展，该区域在技术以及研发活动方面取得的进展。然而，由于电子工业、电力部门和汽车工业的发展，亚太等发展中地区正在广泛使用硅碳技术。碳化硅市场有一些需要解决的障碍，例如制造设施所需的高初始资本投资。然而，报告总结称，中国、巴西和印度对使用碳化硅的光伏电池的需求也将为上述地区的市场增长提供值得称赞的机会。
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