Полупроводниковый карбид кремния

Полупроводниковый карбид кремния,Полупроводники на основе карбида кремния (SiC) стали важными элементами в мире електроники. Они обладают уникальными свойствами, которые открывают новые возможности для разработчиков электронных устройств. В тази статия ние подробно разглеждаме какво е това полупроводники на основата на карбида кремния, техните преимущества и приложение.

Какво е това полупроводник?

Полупроводники представят себе си материали, електропроводност, които са между проводници (например, медными проводами) и диэлектриками (такими как стекло). Проводимостта на полупроводников може да меняться путем добавления определенных элементов, называемых примесями.

Силикон (Si) е примером чистого полупроводника, широко използвания в електронике. Германий (Ge) - още един чистый полупроводник, който използвал в някои из самых ранних електронни устройства. Полупроводники също изготавливаются из соединений, включая арсенид галлия (GaAs), нитрид галлия (GaN), германий силикон (SiGe) и карбид кремния (SiC).

Къде се използват полупроводници?

Полупроводники прилагат практически во всички електронни устройствах, с които ние сталкиваемся в повседневной жизни. Они присутствуют во всем, начиная от вашего смартфона или планшета и заканчивая более мощными приложениями, такими как серверы и солнечные батареи.

Более конкретно, полупроводники са ключевой частью компонентов, которые составляют электронные системы, включая интегральные схемы (ИС), диоды, транзисторы и МОП-транзисторы (металл-окисло-полупроводниковые полевые транзисторы). Эти системы являются одними из многих строительных блоков, которые составляют электронные системы, и существование полупроводников делает все это возможным.

Карбид кремния в качеството на полупроводника

Силикон, вероятно, най-популярният полупроводник в света днес, но това не означава, че той винаги е лучшим избор за електроники. Один из его основных конкурентов, карбид кремния, находится на передовой в области силовой электроники.

Силовая електроника используется практически в любом дизайне, който зависи от мощности, будь то преобразование солнечной энергии постоянного тока в переменный ток для вашего дома или регулирование энергии батареи в вашем гибридном електромобиле. Силовая електроника даже използва в преобразователях питания, които ви используете во многих устройствах вокруг вашего дома.

Основным элементом силовой электроники является запрещенная зона, или энергетическая щель, полупроводника, которую он содержит. Когато у полупроводника высокий запрещенная зона, електроника, която его использует, может быть меньше и работать намного быстрее и надежнее. Он също така може да функционира при по- високи температури, по- високи напряжениях и на по- високи честотах, чем другите полупроводници - и това се отнася за карбиду кремния. В това време как у силикона запрещенная зона около 1,12, у карбида кремния она составляет 3,26.

Силовая электроника, особенно МОП-транзисторы, должна выдерживать чрезвычайно высокие напряжения, которые называются критической прочностью на пробой. Карбид кремния предлага значително по-голяма прочность на пробой, чем силикон, что означает, че он може да издържат на по-висок стрес при меньшем размере и да поддържат големи блокиращи напрежения МОП-транзисторов.

Полупроводниковый карбид кремния,Теплопроводность (которая связана с тем, как бързо полупроводник може избавиться от тепла, которое он генерирует) е еще одним важным свойством. Ако полупроводник не ефективен в рассеивании тепла, това сериозно ограничава работниците напряжения и диапазоны температур, които могат да обработват компонентите полупроводников.