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碳化硅芯片目前的發(fā)展應用

文章出處:廣州先進(jìn)陶瓷展公眾號網(wǎng)責任編輯:作者:廣州先進(jìn)陶瓷展公眾號人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-01-07 15:55:00【

碳化硅是最近幾年半導體專(zhuān)家發(fā)現的一種新型半導體材料,和普通的硅芯片相比,碳化硅芯片的優(yōu)勢在于它可以承受更大的功率,可以對電流進(jìn)行更加精細的控制,而電動(dòng)汽車(chē)的電控系統負責控制從電池流向電動(dòng)機的電流與電壓大小,借此控制電動(dòng)機的轉速以及整輛汽車(chē)的加減速,碳化硅芯片就非常適合用在電控系統里,當做控制電流的部件。因此,新能源汽車(chē)可以說(shuō)是碳化硅最重要的下游領(lǐng)域。

碳化硅芯片具有高出傳統硅數倍的禁帶、漂移速度、擊穿電壓、熱導率、耐高溫等優(yōu)良特性,在大功率電子、航天、軍工、核能等極端環(huán)境應用有著(zhù)不可替代的優(yōu)點(diǎn)。第三代半導體材料碳化硅是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一,基于碳化硅的解決方案可使系統效率更高、重量更輕,且結構更緊湊。

碳化硅芯片的強大的性能,要歸功于小小的碳原子。把這種碳原子加入用于制造半導體的高純硅晶體結構,能讓原材料擁有特殊的物理性質(zhì),例如支持更高的切換頻率。此外,碳化硅半導體熱能損失僅有純硅芯片的一半,因此能夠提高電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程。碳化硅芯片對800伏電壓系統也至關(guān)重要,它能加快充電速度、提升產(chǎn)品性能。由于碳化硅芯片散發(fā)的熱量顯著(zhù)減少,能節約動(dòng)力電子設備冷卻成本、減輕電動(dòng)汽車(chē)自身的重量,同時(shí)降低整車(chē)的成本。

碳化硅功率半導體的效率極高,其優(yōu)勢在電動(dòng)出行等能源密集型應用中愈發(fā)明顯。在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電子設備領(lǐng)域,碳化硅芯片的配置能有效延長(cháng)單次充電的行駛距離。與使用純硅芯片的電動(dòng)汽車(chē)相比,搭載碳化硅芯片的電動(dòng)汽車(chē)行駛距離平均延長(cháng)了6%。

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