(Sản phẩm sic được sử dụng trong chất bán dẫn được sản xuất bởi Wintrustek)
Carbide silicon, hoặcSic, là một vật liệu cơ sở bán dẫn được làm hoàn toàn từ silicon và carbon. SIC có thể được pha tạp với phốt pho hoặc nitơ để tạo ra một chất bán dẫn loại N hoặc với beryllium, boron, nhôm hoặc gallium để tạo ra một chất bán dẫn loại P.
Thuận lợi
Mật độ dòng điện tối đa cao
120 bóng270 w/mk độ dẫn nhiệt cao
Hệ số giãn nở nhiệt 4,0x10^-6/° C thấp
Carbide siliconcó độ dẫn điện đặc biệt do ba tính chất này, đặc biệt là khi tương phản với người thân nổi tiếng hơn của SIC, silicon. Do tính chất độc đáo của nó, Siclà một vật liệu rất mong muốn cho các ứng dụng công suất cao đòi hỏi nhiệt độ cao, dòng điện cao và độ dẫn nhiệt cao.
Sicđã nổi lên như một lực lượng chính trong kinh doanh bán dẫn, cung cấp năng lượng cho các mô-đun năng lượng, điốt Schottky và MOSFET để sử dụng trong các ứng dụng công suất cao hiệu quả cao. SIC cho phép các ngưỡng điện áp trên 10kV, mặc dù nó đắt hơn so với mosfets silicon, thường bị giới hạn ở điện áp phân hủy ở 900V.
Ngoài ra,SicCó thể xử lý các tần số hoạt động cao và có tổn thất chuyển mạch rất thấp, cho phép nó đạt được hiệu quả hiện chưa từng có, đặc biệt là trong các ứng dụng hoạt động ở điện áp cao hơn 600 volt. Các thiết bị SIC có thể cắt giảm kích thước 300%, tổng chi phí hệ thống xuống 20%, và tổn thất hệ thống biến đổi và biến tần hơn 50%khi được sử dụng đúng cách. Do tổng kích thước hệ thống này giảm, SIC có thể rất hữu ích trong các ứng dụng trong đó trọng lượng và không gian rất quan trọng.
Ứng dụng
Công nghiệp mặt trời
Hiệu quả và giảm chi phí cũng bị ảnh hưởng đáng kể khi sửa đổi biến tần cho phép SIC. Khi cacbua silicon được sử dụng trong các bộ biến tần mặt trời, tần số chuyển đổi của hệ thống được tăng thêm hai đến ba lần so với tiêu chuẩn silicon. Sự gia tăng tần số chuyển đổi này giúp giảm từ tính trong mạch, giúp tiết kiệm một lượng không gian và tiền bạc đáng kể. Do đó, các thiết kế biến tần dựa trên cacbua silicon có thể gần một nửa và nặng như các thiết kế dựa trên silicon. Độ bền và độ tin cậy mạnh mẽ của SIC đối với các vật liệu khác, chẳng hạn như gallium nitride, là một lý do khác giúp thúc đẩy các chuyên gia và nhà sản xuất năng lượng mặt trời sử dụng nó. Do cacbua silicon là đáng tin cậy, các hệ mặt trời có thể đạt đến tuổi thọ bền vững cần thiết để chạy liên tục trong hơn mười năm.
Sử dụng EV
Ngành công nghiệp hệ thống sạc EV và EV là một trong những lĩnh vực phát triển lớn nhất đối với chất bán dẫn SIC. Từ góc độ xe, SIC là một lựa chọn tuyệt vời cho các ổ đĩa động cơ, bao gồm các chuyến tàu điện cũng như các EV đi trên đường của chúng tôi.
Siclà một lựa chọn tuyệt vời cho các hệ thống năng lượng lái xe máy do độ tin cậy và hiệu suất của nó. Hơn nữa, sử dụng SIC có thể giảm kích thước và trọng lượng hệ thống, đó là những yếu tố quan trọng cho hiệu quả EV, do tỷ lệ hiệu suất trên kích thước cao và thực tế là các hệ thống dựa trên SIC thường xuyên yêu cầu sử dụng ít thành phần tổng thể hơn.
Việc áp dụng SIC trong các hệ thống sạc pin EV cũng đang mở rộng. Khoảng thời gian cần thiết để sạc pin là một trong những trở ngại chính cho việc áp dụng EV. Các nhà sản xuất đang tìm kiếm các phương pháp để rút ngắn lần này và SIC thường là giải pháp. Việc sử dụng các thành phần SIC Power trong các giải pháp sạc ngoài bo mạch cho phép các nhà sản xuất trạm sạc EV tối ưu hóa hiệu suất sạc bằng cách tận dụng khả năng cung cấp năng lượng cao của SIC và tốc độ chuyển đổi nhanh. Kết quả là thời gian sạc nhanh hơn gấp 2 lần.
Nguồn cung cấp năng lượng và trung tâm dữ liệu không bị gián đoạn
Vai trò của trung tâm dữ liệu ngày càng trở nên quan trọng đối với các công ty thuộc mọi quy mô và ngành công nghiệpKhi họ trải qua chuyển đổi kỹ thuật số.
SicCó thể vận hành lạnh hơn mà không ảnh hưởng đến hiệu suất và có hiệu suất nhiệt cao hơn. Ngoài ra, các trung tâm dữ liệu sử dụng các thành phần SIC có thể chứa nhiều thiết bị hơn trong một dấu chân nhỏ hơn do mật độ năng lượng tăng lên.
Nguồn cung cấp năng lượng không tham nhũng (UPS), giúp các hệ thống đảm bảo vẫn hoạt động ngay cả trong trường hợp mất điện, là một tính năng bổ sung của các trung tâm dữ liệu này. Do độ tin cậy, hiệu quả và khả năng của nó để cung cấp năng lượng sạch với tổn thất tối thiểu, SIC đã tìm thấy một vị trí trong các hệ thống UPS. Sẽ có những tổn thất khi A UPS chuyển đổi sức mạnh DC thành công suất AC; Những tổn thất này làm giảm lượng thời gian A UPS có thể cung cấp năng lượng dự phòng. SIC góp phần làm giảm những tổn thất này và tăng công suất UPS. Khi không gian bị hạn chế, các hệ thống UPS có mật độ công suất cao hơn cũng có thể hoạt động tốt hơn mà không cần có thêm phòng, điều này rất quan trọng.
Để kết luận,Sicsẽ là một thành phần quan trọng của thiết kế bán dẫn trong nhiều năm để đến khi các ứng dụng mở rộng.
