0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

碳化硅功率器件的原理和應(yīng)用

國晶微第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC ? 來源:國晶微第三代半導(dǎo)體碳化 ? 2023-12-16 10:29 ? 次閱讀

碳化硅功率功率器件:前沿技術(shù)與挑戰(zhàn)

隨著科技的快速發(fā)展,碳化硅(SiC)功率器件作為一種先進(jìn)的電力電子設(shè)備,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于能源轉(zhuǎn)換、電機控制、電網(wǎng)保護等多個領(lǐng)域。本文將詳細(xì)介紹碳化硅功率器件的原理、應(yīng)用、技術(shù)挑戰(zhàn)以及未來發(fā)展趨勢。

一、碳化硅功率器件的原理

碳化硅功率器件是一種基于碳化硅材料的半導(dǎo)體器件,具有高導(dǎo)熱率和高電子飽和遷移率。其基本結(jié)構(gòu)包括P型和N型兩個導(dǎo)電類型,通過在碳化硅基底上制備PN結(jié)或其他特殊結(jié)構(gòu),實現(xiàn)電壓控制和電流開關(guān)的作用。

與傳統(tǒng)的硅功率器件相比,碳化硅功率器件具有高耐壓、高導(dǎo)熱率、高電子飽和遷移率等優(yōu)點。其工作頻率和溫度范圍較廣,適用于高溫、高頻和高功率密度的應(yīng)用場景。

二、碳化硅功率器件的應(yīng)用

電動汽車:碳化硅功率器件在電動汽車中具有廣泛的應(yīng)用,如電池管理系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)等。由于其高耐壓、高電子飽和遷移率等優(yōu)點,能夠提高電動汽車的效率和性能。

太陽能逆變器:碳化硅功率器件在太陽能逆變器中具有廣泛的應(yīng)用,能夠提高逆變器的效率和可靠性。

電網(wǎng)保護:碳化硅功率器件在電網(wǎng)保護中具有廣泛的應(yīng)用,如故障定位、無功補償?shù)?。由于其高耐壓、高電子飽和遷移率等優(yōu)點,能夠提高電網(wǎng)保護的準(zhǔn)確性和可靠性。

三、碳化硅功率器件的技術(shù)挑戰(zhàn)

制造工藝:碳化硅功率器件的制造工藝相對復(fù)雜,需要采用高質(zhì)量的碳化硅材料和先進(jìn)的制造設(shè)備。同時,由于碳化硅材料硬度較高,加工難度較大,需要解決一系列的技術(shù)難題。

可靠性問題:碳化硅功率器件在高電壓、高溫和高電流密度的工作環(huán)境下容易出現(xiàn)可靠性問題,如老化、熱擊穿等。因此,需要采取一系列措施提高其可靠性。

成本問題:雖然碳化硅功率器件具有許多優(yōu)點,但其制造成本相對較高,限制了其廣泛應(yīng)用。因此,需要采取措施降低制造成本。

四、未來發(fā)展趨勢

進(jìn)一步提高性能:隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,未來碳化硅功率器件的性能將進(jìn)一步提高,如更高的耐壓、更高的電子飽和遷移率等。這將為電動汽車、太陽能逆變器等應(yīng)用領(lǐng)域提供更好的解決方案。

降低制造成本:為了降低碳化硅功率器件的制造成本,未來將采取一系列措施,如優(yōu)化制造工藝、開發(fā)低成本制造設(shè)備等。這將促進(jìn)碳化硅功率器件的廣泛應(yīng)用。

拓展應(yīng)用領(lǐng)域:隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷增長,未來碳化硅功率器件的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展,如智能家居、工業(yè)自動化等領(lǐng)域。這將為碳化硅功率器件的發(fā)展提供更廣闊的市場空間。

總之,碳化硅功率器件作為一種先進(jìn)的電力電子設(shè)備,具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的市場潛力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷增長,未來碳化硅功率器件將迎來更加美好的發(fā)展前景。

無錫國晶微半導(dǎo)體技術(shù)有限公司是寬禁帶第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC功率器件、氮化鎵GaN光電器件以及常規(guī)集成電路研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的高科技創(chuàng)新型企業(yè),從事碳化硅場效應(yīng)管,碳化硅肖特基二極管、GaN光電光耦繼電器、單片機集成電路等產(chǎn)品芯片設(shè)計、生產(chǎn)與銷售并提供相關(guān)產(chǎn)品整體方案設(shè)計配套服務(wù),總部位于江蘇省無錫市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi),并在杭州、深圳和香港設(shè)有研發(fā)中心和銷售服務(wù)支持中心及辦事處。

公司具有國內(nèi)領(lǐng)先的研發(fā)實力,專注于為客戶提供高效能、低功耗、低阻值、品質(zhì)穩(wěn)定的碳化硅高低功率器件及光電集成電路產(chǎn)品,同時提供一站式的應(yīng)用解決方案和現(xiàn)場技術(shù)支持服務(wù),使客戶的系統(tǒng)性能優(yōu)異、靈活可靠,并具有成本競爭力。

公司的碳化硅功率器件涵蓋650V/2A-100A,1200V/2A-90A,1700V/5A-80A等系列,產(chǎn)品已經(jīng)投入批量生產(chǎn),產(chǎn)品完全可以對標(biāo)國際品牌同行的先進(jìn)品質(zhì)及水平。先后推出全電流電壓等 無錫國晶微半導(dǎo)體技術(shù)有限公司是寬禁帶第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC功率器件、氮化鎵GaN光電器件以及常規(guī)集成電路研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的高科技創(chuàng)新型企業(yè),從事碳化硅場效應(yīng)管,碳化硅肖特基二極管、GaN光電光耦繼電器、單片機集成電路等產(chǎn)品芯片設(shè)計、生產(chǎn)與銷售并提供相關(guān)產(chǎn)品整體方案設(shè)計配套服務(wù),總部位于江蘇省無錫市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi),并在杭州、深圳和香港設(shè)有研發(fā)中心和銷售服務(wù)支持中心及辦事處。

公司具有國內(nèi)領(lǐng)先的研發(fā)實力,專注于為客戶提供高效能、低功耗、低阻值、品質(zhì)穩(wěn)定的碳化硅高低功率器件及光電集成電路產(chǎn)品,同時提供一站式的應(yīng)用解決方案和現(xiàn)場技術(shù)支持服務(wù),使客戶的系統(tǒng)性能優(yōu)異、靈活可靠,并具有成本競爭力。

公司的碳化硅功率器件涵蓋650V/2A-100A,1200V/2A-90A,1700V/5A -80A等系列,產(chǎn)品已經(jīng)投入批量生產(chǎn),產(chǎn)品完全可以對標(biāo)國際品牌同行的先進(jìn)品質(zhì)及水平。先后推出全電流電壓等級碳化硅肖特基二極管、通過工業(yè)級、車規(guī)級可靠性測試的碳化硅MOSFET系列產(chǎn)品,性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,應(yīng)用于太陽能逆變電源、新能源電動汽車及充電樁、智能電網(wǎng)、高頻電焊、軌道交通、工業(yè)控制特種電源、國防軍工等領(lǐng)域。由于其具有高速開關(guān)和低導(dǎo)通電阻的特性,即使在高溫條件下也能體現(xiàn)優(yōu)異的電氣特性,大幅降低開關(guān)損耗,使元器件更小型化及輕量化,效能更高效,提高系統(tǒng)整體可靠性,可使電動汽車在續(xù)航里程提升10%,整車重量降低5%左右,并實現(xiàn)設(shè)計用充電樁的高溫環(huán)境下安全、穩(wěn)定運行。

特別在高低壓光耦半導(dǎo)體技術(shù)方面更是擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的研發(fā)團隊。在國內(nèi)創(chuàng)先設(shè)計開發(fā)了28nm 光敏光柵開關(guān)PVG芯片技術(shù),并成功量產(chǎn)應(yīng)用于60V、400V、600V高低壓、低內(nèi)阻、低電容的光電耦合繼電器芯片、涵蓋1500kVrms SOP超小封裝及3750kVrms 隔離增強型常規(guī)SMD、DIP等不同封裝,單路、雙路、混合雙路、常開常閉等電路產(chǎn)品,另包括200V SOI MOS/LIGBT集成芯片、100V CMOS/LDMOS集成芯片、8bit及32bit單片機等集成電路產(chǎn)品,均獲得市場及各重點科研單位、檢測機構(gòu)的新產(chǎn)品認(rèn)定。

公司核心研發(fā)團隊中大部分工程師擁有碩士及以上學(xué)位,并有多名博士主持項目的開發(fā)。公司建立了科技創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)管理的規(guī)范體系,在電路設(shè)計、半導(dǎo)體器件及工藝設(shè)計、可靠性設(shè)計、器件模型提取等方面積累了眾多核心技術(shù),擁有多項國際、國內(nèi)自主發(fā)明專利。

“國之重器,從晶出發(fā),自強自主,成就百年”是國晶微半導(dǎo)體的企業(yè)目標(biāo),我們?yōu)閱T工提供精彩的發(fā)展空間,為客戶提供精良的產(chǎn)品服務(wù),我們真誠期待與您攜手共贏未來。級碳化硅肖特基二極管、通過工業(yè)級、車規(guī)級可靠性測試的碳化硅MOSFET系列產(chǎn)品,性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,應(yīng)用于太陽能逆變電源、新能源電動汽車及充電樁、智能電網(wǎng)、高頻電焊、軌道交通、工業(yè)控制特種電源、國防軍工等領(lǐng)域。由于其具有高速開關(guān)和低導(dǎo)通電阻的特性,即使在高溫條件下也能體現(xiàn)優(yōu)異的電氣特性,大幅降低開關(guān)損耗,使元器件更小型化及輕量化,效能更高效,提高系統(tǒng)整體可靠性,可使電動汽車在續(xù)航里程提升10%,整車重量降低5%左右,并實現(xiàn)設(shè)計用充電樁的高溫環(huán)境下安全、穩(wěn)定運行。

特別在高低壓光耦半導(dǎo)體技術(shù)方面更是擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的研發(fā)團隊。在國內(nèi)創(chuàng)先設(shè)計開發(fā)了28nm光敏光柵開關(guān)PVG芯片技術(shù),并成功量產(chǎn)應(yīng)用于60V、400V、600V高低壓、低內(nèi)阻、低電容的光電耦合繼電器芯片、涵蓋1500kVrms SOP超小封裝及3750kVrms隔離增強型常規(guī)SMD、DIP等不同封裝,單路、雙路、混合雙路、常開常閉等電路產(chǎn)品,另包括200V SOI MOS/LIGBT集成芯片、100V CMOS/LDMOS集成芯片、8bit及32bit單片機等集成電路產(chǎn)品,均獲得市場及各重點科研單位、檢測機構(gòu)的新產(chǎn)品認(rèn)定。

公司核心研發(fā)團隊中大部分工程師擁有碩士及以上學(xué)位,并有多名博士主持項目的開發(fā)。公司建立了科技創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)管理的規(guī)范體系,在電路設(shè)計、半導(dǎo)體器件及工藝設(shè)計、可靠性設(shè)計、器件模型提取等方面積累了眾多核心技術(shù),擁有多項國際、國內(nèi)自主發(fā)明專利。

“國之重器,從晶出發(fā),自強自主,成就百年”是國晶微半導(dǎo)體的企業(yè)目標(biāo),我們?yōu)閱T工提供精彩的發(fā)展空間,為客戶提供精良的產(chǎn)品服務(wù),我們真誠期待與您攜手共贏未來。

審核編輯:湯梓紅

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 太陽能
    +關(guān)注

    關(guān)注

    37

    文章

    3410

    瀏覽量

    114241
  • 半導(dǎo)體
    +關(guān)注

    關(guān)注

    334

    文章

    27362

    瀏覽量

    218696
  • 功率器件
    +關(guān)注

    關(guān)注

    41

    文章

    1770

    瀏覽量

    90437
  • 碳化硅
    +關(guān)注

    關(guān)注

    25

    文章

    2762

    瀏覽量

    49054

原文標(biāo)題:碳化硅功率功率器件:前沿技術(shù)與挑戰(zhàn)

文章出處:【微信號:國晶微第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC,微信公眾號:國晶微第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    【羅姆BD7682FJ-EVK-402試用體驗連載】基于碳化硅功率器件的永磁同步電機先進(jìn)驅(qū)動技術(shù)研究

    項目名稱:基于碳化硅功率器件的永磁同步電機先進(jìn)驅(qū)動技術(shù)研究試用計劃:申請理由:碳化硅作為最典型的寬禁帶半導(dǎo)體材料,近年來被越來越廣泛地用于高頻高溫的工作場合。為了提高永磁同步電機伺服控
    發(fā)表于 04-21 16:04

    如何加快碳化硅功率器件“上車”

    據(jù)柏松介紹,中國電子科技集團2021年已經(jīng)量產(chǎn)車載充電器用的碳化硅功率器件,2022年第二代產(chǎn)品的裝車量超過100萬臺。
    發(fā)表于 02-15 13:48 ?224次閱讀

    碳化硅功率器件的可靠性應(yīng)用

    碳化硅功率器件在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面。
    的頭像 發(fā)表于 04-27 14:05 ?871次閱讀

    碳化硅功率器件的基本原理及優(yōu)勢

    ? 隨著新能源汽車的快速發(fā)展,碳化硅功率器件在新能源汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越多。碳化硅功率器件
    的頭像 發(fā)表于 09-05 09:04 ?2675次閱讀

    碳化硅功率器件的結(jié)構(gòu)和工作原理

    碳化硅功率器件是一種利用碳化硅材料制作的功率半導(dǎo)體器件,具有高溫、高頻、高效等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于
    發(fā)表于 09-28 18:19 ?1690次閱讀

    碳化硅功率器件的特點和應(yīng)用現(xiàn)狀

      隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,碳化硅(SiC)功率器件作為一種新型的半導(dǎo)體材料,在電力電子領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。與傳統(tǒng)的硅功率器件相比,
    的頭像 發(fā)表于 12-14 09:14 ?769次閱讀

    碳化硅功率器件的實用性不及硅基功率器件

    碳化硅功率器件的實用性不及硅基功率器件嗎? 碳化硅功率
    的頭像 發(fā)表于 12-21 11:27 ?620次閱讀

    碳化硅功率器件的優(yōu)勢應(yīng)及發(fā)展趨勢

    隨著科技的不斷進(jìn)步,碳化硅(SiC)作為一種新型的半導(dǎo)體材料,在功率器件領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。碳化硅功率
    的頭像 發(fā)表于 01-06 14:15 ?746次閱讀

    碳化硅功率器件簡介、優(yōu)勢和應(yīng)用

    碳化硅(SiC)是一種優(yōu)良的寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有高擊穿電場、高熱導(dǎo)率、低介電常數(shù)等特點,因此在高溫、高頻、大功率應(yīng)用領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢。碳化硅功率
    的頭像 發(fā)表于 01-09 09:26 ?2877次閱讀

    碳化硅功率器件的優(yōu)勢和分類

    碳化硅(SiC)功率器件是利用碳化硅材料制造的半導(dǎo)體器件,主要用于高頻、高溫、高壓和高功率的電子
    的頭像 發(fā)表于 08-07 16:22 ?570次閱讀
    <b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>的優(yōu)勢和分類

    碳化硅功率器件的優(yōu)點和應(yīng)用

    碳化硅(SiliconCarbide,簡稱SiC)功率器件是近年來電力電子領(lǐng)域的一項革命性技術(shù)。與傳統(tǒng)的硅基功率器件相比,
    的頭像 發(fā)表于 09-11 10:44 ?521次閱讀
    <b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>的優(yōu)點和應(yīng)用

    碳化硅功率器件的原理簡述

    隨著科技的飛速發(fā)展,電力電子領(lǐng)域也迎來了前所未有的變革。在這場變革中,碳化硅(SiC)功率器件憑借其獨特的性能優(yōu)勢,逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點。本文將深入探討碳化硅
    的頭像 發(fā)表于 09-11 10:47 ?524次閱讀
    <b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>的原理簡述

    碳化硅功率器件的優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域

    在電力電子領(lǐng)域,碳化硅(SiC)功率器件正以其獨特的性能和優(yōu)勢,逐步成為行業(yè)的新寵。碳化硅作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有高擊穿電場、高熱導(dǎo)率、低介電常數(shù)等特點,使得
    的頭像 發(fā)表于 09-13 10:56 ?685次閱讀
    <b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>的優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域

    碳化硅功率器件的工作原理和應(yīng)用

    碳化硅(SiC)功率器件近年來在電力電子領(lǐng)域取得了顯著的關(guān)注和發(fā)展。相比傳統(tǒng)的硅(Si)基功率器件,碳化
    的頭像 發(fā)表于 09-13 11:00 ?580次閱讀
    <b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>器件</b>的工作原理和應(yīng)用

    碳化硅功率器件有哪些應(yīng)用領(lǐng)域

    碳化硅功率器件作為下一代半導(dǎo)體技術(shù)的重要代表,以其優(yōu)越的性能和廣闊的應(yīng)用前景,成為能源革命中的重要推動力。本文將從市場資訊的角度,深入探討碳化硅功率
    的頭像 發(fā)表于 10-24 15:46 ?470次閱讀