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未来几年将看到电子设备和逻辑板的飞跃式增长。但作为电子产品和半导体渗透到新的行业和产品，设计师和制造商一直在寻找更好、更智能的制造方式这些重要组成部分。 碳化硅半导体就是这样一种发展。但要他们的受欢迎程度增长归功于什么？以及哪些设备进行了切换—或者计划在不久的将来？ 碳化硅回答了普通硅的问题缺点！ 碳化硅（SiC）功率半导体从普通产品中脱颖而出硅半导体（也称为“IGBT”）出于多种原因，其中大部分与硅本身的固有局限性有关。什么时候用于有源电子设备和电源系统，硅显示器： 导热系数有限 在某些应用中切换频率困难 低带隙能量 更高的功率损耗 考虑到这些限制，让我们仔细看看碳化硅功率半导体（也称为“碳化硅场效应管”）。 碳化硅承受更高的性能电压 由碳化硅制成的功率半导体能够可承受高达10倍的电压高于普通硅。反过来，这又有许多对系统复杂性和成本的影响。 由于SiC可承受更高的电压，因此基于硅构建的电源系统硬质合金半导体需要较少的串联开关。这意味着更简单和更可靠的系统布局以及制造商的成本更低，这得益于减少了组件数量。 碳化硅在更高的位置工作温度 电子产品在世界各地的扩散意味着必须在可变或恶劣条件下运行的多种类型的设备，例如温度。硅硬质合金在这里也大放异彩。 普通硅IGBT表现出相对较差的导热。由硅制成的功率半导体通常是额定工作温度不超过150°C。在相比之下，SiC半导体可以在200°C或更高的温度下保持功能和完整性，这要归功于导热性比普通硅提高三倍。然而，应该指出的是，大多数商业层面这种类型的半导体仍具有推荐的温度额定值175°C左右。 与前面提到的更高额定电压一样，更高的额定温度在降低系统设计复杂性方面也发挥着作用，提高制造商的可靠性并降低成本。得益于碳化硅半导体，系统设计人员可以使用更小、更少的电容器和存储电感器，可降低电气系统的总成本。 哪些行业和产品是碳化硅半导体最有用？ 汽车市场越来越成为“零点”碳化硅半导体的需求和创新。带有车载充电装置的电动和无人驾驶车辆和牵引逆变器是碳化硅半导体的主要候选者。但这些是远非唯一适合SiC MOSFET的高压应用适合。以下是硅的其他一些行业和产品硬质合金在电力系统设计中找到了归宿： 军事系统 传感器系统 太阳能逆变器和其他电源 风力涡轮机 记得更宽的带隙导致功率系统可以以更高的速度运行电压。这使得SiC和GaN互补且有些相似的产品。 这半导体材料的层次结构导致不同程度的能量损失也。据专家介绍，在电动机中使用SiC可以降低功率损失了令人印象深刻的80百分比。在转，这意味着设计师可以采用更小的电池，但享受更低的电池功率要求和成本，而不牺牲产品性能。 为目前，成本是引入SiC的少数显着缺点之一半导体技术融入到更多种类的电气和电力产品中。碳化硅半导体的成本可能是五倍一样多一种常见的硅IGBT。不过稍高的成本是值得许多产品和电力系统设计师。得益于性能的提高和成本的降低在其他地方，由于更简单、更可靠的设计，各地的公司都是大力拥抱SiC半导体，探索下一代技术。
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