ซิลิคอนคาร์ไบด์อันดังกึกก้อง

ในช่วงสองปีที่ผ่านมา วัสดุเซมิคอนดักเตอร์เจเนอเรชันที่ 3 ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ระเบิดดังมากเหมือนฟ้าร้อง ปีที่แล้ว สื่อบางสำนักจะเรียกปี 2021 ว่าเป็น "ปีแห่งการระเบิดของซิลิกอนคาร์ไบด์" ปีนี้ มีผู้คนจำนวนมากจะเรียกปี 2022 ว่าเป็น "ปีแห่งการใช้งานชิปซิลิกอนคาร์ไบด์สำหรับปีใหม่" ฉันไม่ทราบว่าปีหน้าจะสามารถคิดคำขวัญใหม่ๆ ออกมาได้หรือไม่ (ในที่นี้หมายถึง "ศตวรรษที่ 21 คือศตวรรษแห่งชีววิทยา") ตลาดทุนก็เช่นกัน และซิลิกอนคาร์ไบด์ซึ่งเป็นหัวข้อที่ไม่ค่อยได้รับความสนใจมากนักก็พุ่งสูงขึ้น

SiC เป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า

วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ประกอบด้วยซิลิกอนได้เปลี่ยนชีวิตของเรา ฉันเชื่อว่าในอนาคตเป็นเวลานาน เซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนจะยังคงเป็นกระแสหลัก ในระหว่างการพัฒนาวัสดุซิลิกอนมาหลายทศวรรษ ได้พบปัญหาบางอย่าง และหลายคนพยายามแทนที่ด้วยวัสดุอื่น วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ยังได้พัฒนาเป็นสามรุ่น ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม เนื่องจาก SiC มีแบนด์วิดท์ต้องห้ามกว้าง ซึ่งทำให้คุณสมบัติของวัสดุ เช่น ความแข็งแรงของสนามไฟฟ้าพังทลายสูง อุปกรณ์ไฟฟ้า SiC ได้รับประโยชน์จากคุณสมบัติของวัสดุ SiC จึงมีข้อดี เช่น ความต้านทานแรงดันไฟฟ้าสูง ขนาดเล็ก กินไฟน้อย และทนต่ออุณหภูมิสูง

ข้อได้เปรียบนี้สะท้อนให้เห็นส่วนใหญ่ในอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยอิงจากลักษณะเฉพาะที่กล่าวข้างต้น ข้อกำหนดเดียวกันของ SiC-MOSFET เมื่อเทียบกับ Si-MOSFET ความต้านทานต่อการเปิดลดลงเหลือ 1/200 ขนาดลดลงเหลือ 1/10 ข้อกำหนดเดียวกันของการใช้อินเวอร์เตอร์ SiC-MOSFET และการใช้ Si-IGBT เมื่อเทียบกับการสูญเสียพลังงานรวมน้อยกว่า 1/4

อุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่สำคัญอย่างหนึ่งของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้า ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ไฟฟ้า การแปลงไฟฟ้าและการควบคุมวงจร และสาขาอื่นๆ เป็นผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์หลักที่ขาดไม่ได้ในระบบอุตสาหกรรม การเติบโตอย่างรวดเร็วของยานยนต์พลังงานใหม่สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าทำให้มีพื้นที่กว้างขวางสำหรับการพัฒนา MOSFET ซิลิกอนคาร์ไบด์เพื่อทดแทน IGBT ที่ใช้ซิลิกอนเป็นแนวโน้ม

SiC-MOSFET มีค่าความต้านทานต่อการเปิดและการสูญเสียการสลับต่ำ ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานในวงจรความถี่สูง ในตัวควบคุมมอเตอร์ของยานยนต์พลังงานใหม่ แหล่งจ่ายไฟของยานยนต์ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ เสาชาร์จ UPS และสาขาอื่นๆ มีการใช้งานที่หลากหลาย
สำหรับซิลิกอนคาร์ไบด์ เรายังคงมีบางประเด็นที่ต้องชี้แจงให้ชัดเจน

ประการแรก SiC ไม่ใช่วัสดุทดแทนซิลิกอนอย่างสมบูรณ์ ข้อดีของซิลิกอนคาร์ไบด์คือทนต่อแรงดันสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง สูญเสียพลังงานต่ำ แต่ข้อดีเหล่านี้ไม่ได้สะท้อนให้เห็นในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ในทางตรงกันข้าม เวเฟอร์ SiC นั้นเตรียมยาก ต้นทุนสูงเกินไป และการกัดก็ยาก ดังนั้นจึงไม่สามารถทดแทนวัสดุซิลิกอนได้อย่างสมบูรณ์

ประการที่สอง ประสิทธิภาพของซิลิกอนคาร์ไบด์และแกเลียมไนไตรด์มีจุดเน้นของตัวเองและมีพื้นที่การใช้งานที่แตกต่างกัน SiC มุ่งเน้นไปที่แรงดันไฟฟ้าสูง GaN มุ่งเน้นไปที่ความถี่สูง วัสดุทั้งสองไม่มีคุณสมบัติในการแข่งขันมากนัก และสถานการณ์การใช้งานก็ไม่เหมือนกัน

นอกจากนี้ แม้ว่า SiC จะมีข้อได้เปรียบในด้านอุปกรณ์กำลัง แต่ SiC ก็ไม่ได้โดดเด่น IGBT ที่ใช้ซิลิกอนเป็นหลักนั้นก็ไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ที่จะใช้

บริษัท Shengyang New Materials Co., Ltd. มุ่งมั่นที่จะผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์และผลิตภัณฑ์แปรรูปซิลิกอนคาร์ไบด์ และสามารถปรับแต่งส่วนประกอบซิลิกอนคาร์ไบด์ต่างๆ ตามความต้องการของลูกค้า หากจำเป็น โปรดติดต่อเรา
โทรศัพท์:+8618560961205
Email sales@zbsyxc.com
วอทส์แอป:+86139694302243