(محصولات SIC مورد استفاده در نیمه هادی تولید شده توسط بانگوستک)

کاربید سیلیکون، یاباکره، یک ماده پایه نیمه هادی است که کاملاً از سیلیکون و کربن ساخته شده است. SIC را می توان با فسفر یا نیتروژن دوپ کرد تا یک نیمه هادی از نوع N یا بریلیم ، بور ، آلومینیوم یا گالیم ایجاد شود تا یک نیمه هادی از نوع P ایجاد شود.

مزایا

• تراکم حداکثر جریان بالا

• 120-270 W/mk از هدایت حرارتی بالا

• ضریب 4.0x10^-6/درجه سانتیگراد گسترش حرارتی

کاربید سیلیکوندارای هدایت الکتریکی استثنایی به دلیل این سه خاصیت ، به ویژه هنگامی که با نسبی شناخته شده تر SIC ، سیلیکون در تضاد است. به دلیل خاصیت منحصر به فرد ، باکرهیک ماده بسیار مطلوب برای کاربردهای پر انرژی است که نیاز به درجه حرارت بالا ، جریان بالا و هدایت حرارتی بالا دارد.

باکرهبه عنوان یک نیروی اصلی در تجارت نیمه هادی ظاهر شده است ، و تأمین انرژی به ماژول های برق ، دیودهای شوتکی و MOSFET ها برای استفاده در برنامه های با راندمان بالا و با قدرت بالا است. SIC اجازه آستانه ولتاژ بیش از 10 کیلو ولت را می دهد ، اگرچه گرانتر از MOSFET های سیلیکونی است ، که به طور معمول محدود به ولتاژهای شکست در 900 ولت هستند.

علاوه بر این ،باکرهمی تواند فرکانس های کاربردی بالا را تحمل کند و ضررهای سوئیچینگ بسیار کمی دارد ، که این امکان را برای دستیابی به راندمان های موجود در حال حاضر ، به ویژه در برنامه هایی که در ولتاژهای بالاتر از 600 ولت کار می کنند ، می تواند به کارآیی خود برسد. دستگاه های SIC می توانند 300 ٪ اندازه را کاهش دهند ، هزینه کل سیستم 20 ٪ و ضرر و زیان سیستم مبدل و اینورتر بیش از 50 ٪ در صورت استفاده صحیح باشد. به دلیل این کاهش اندازه کل سیستم ، SIC می تواند در برنامه هایی که وزن و فضا بسیار مهم است بسیار مفید باشد.

کاربرد

صنعت خورشیدی

بهره وری و کاهش هزینه نیز با اصلاح اینورتر با قابلیت SIC تحت تأثیر قرار می گیرد. هنگامی که کاربید سیلیکون در اینورترهای خورشیدی استفاده می شود ، فرکانس تعویض سیستم در مقایسه با استاندارد سیلیکون دو تا سه برابر افزایش می یابد. این افزایش در فرکانس سوئیچینگ باعث می شود که مغناطیس در مدار کاهش یابد و این باعث صرفه جویی در فضای قابل توجهی از فضای و پول می شود. در نتیجه ، طرح های اینورتر مبتنی بر کاربید سیلیکون می تواند تقریباً نیمی از بزرگ و سنگین باشد که بر اساس سیلیکون ساخته شده است. استقامت و قابلیت اطمینان شدید SIC نسبت به سایر مواد ، مانند گالیم نیترید ، دلیل دیگری است که متخصصان و تولید کنندگان خورشیدی را به سمت استفاده از آن سوق می دهد. از آنجا که کاربید سیلیکون قابل اعتماد است ، سیستم های خورشیدی می توانند به طول عمر پایدار مورد نیاز برای اجرای مداوم بیش از ده سال برسند.

استفاده EV

صنعت سیستم های شارژ EV و EV یکی از بزرگترین مناطق در حال رشد برای نیمه هادی های SIC است. از دیدگاه وسیله نقلیه ، SIC گزینه ای عالی برای درایوهای موتور است که شامل قطارهای برقی و همچنین EV هایی است که به جاده های ما سفر می کنند.

باکرهبه دلیل قابلیت اطمینان و عملکرد آن ، گزینه ای عالی برای سیستم های قدرت موتور درایو است. علاوه بر این ، استفاده از SIC می تواند اندازه و وزن سیستم ، که عوامل مهمی برای کارآیی EV هستند ، به دلیل نسبت عملکرد بالا به اندازه و این واقعیت که سیستم های مبتنی بر SIC اغلب به استفاده از اجزای کلی کمتر نیاز دارند ، کاهش دهد.

کاربرد SIC در سیستم های شارژ باتری EV نیز در حال گسترش است. مدت زمانی که برای شارژ مجدد باتری ها لازم است یکی از اصلی ترین موانع پذیرش EV است. تولید کنندگان در جستجوی روش هایی برای کوتاه شدن این بار هستند و SIC اغلب راه حل است. استفاده از مؤلفه های قدرت SIC در راه حل های شارژ خارج از صفحه ، به سازندگان ایستگاه شارژ EV اجازه می دهد تا با استفاده از قابلیت های تحویل قدرت بالا SIC و سرعت سوئیچینگ سریع ، عملکرد شارژ را بهینه کنند. نتیجه آن تا زمان شارژ سریعتر 2 برابر است.

منبع تغذیه بدون وقفه و مراکز داده

نقش مرکز داده برای شرکت هایی با هر اندازه و صنایع بیشتر و مهمتر می شودهمانطور که تحت تحول دیجیتالی قرار می گیرند.

باکرهمی تواند بدون به خطر انداختن عملکرد سردتر عمل کند و راندمان حرارتی بالاتری داشته باشد. علاوه بر این ، مراکز داده با استفاده از اجزای SIC ممکن است به دلیل افزایش چگالی قدرت ، تجهیزات بیشتری را در یک ردپای کوچکتر قرار دهند.

منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) ، که به سیستم های تضمین شده کمک می کنند حتی در صورت قطع برق ، عملیاتی باقی بمانند ، یکی از ویژگی های اضافی این مراکز داده است. SIC به دلیل قابلیت اطمینان ، اثربخشی و ظرفیت تأمین قدرت تمیز با حداقل تلفات ، جایگاهی در سیستم های UPS پیدا کرده است. هنگامی که یک UPS قدرت DC را به قدرت AC تبدیل می کند ، ضرر و زیان خواهد داشت. این تلفات میزان زمانی را که UPS می تواند قدرت پشتیبان تهیه کند ، کاهش می دهد. SIC به کاهش این تلفات و افزایش ظرفیت UPS کمک می کند. هنگامی که فضا محدود است ، سیستم های UPS که دارای چگالی قدرت بالاتری هستند نیز می توانند بدون استفاده از فضای بیشتر ، بهتر عمل کنند ، که مهم است.

برای نتیجه گیری ،باکرهبا گسترش برنامه های کاربردی ، برای سالهای متمادی یکی از مؤلفه های مهم طراحی نیمه هادی خواهد بود.