碳化硅与氮化镓相比如何?碳化硅的使用场景在
时间:2024-02-03 09:21 来源:未知 作者:admin 点击:次
从夜晚睡前插上的手机充电器,再到早上出行搭乘的电动汽车,我们的日常生活,处处都有第三代半导体的影子。今天我们谈到第三代半导体,大家很快就能说出氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)这两个耳熟能详的名字,也正是他们优异的物理性能,让两者迅速成为了电力电子器件的中流砥柱。 纳微半导体作为全球氮化镓行业的领导者,成功发货70,000,000颗,并成功打入全球头部消费电子品牌全球行业排名前十的手机和笔电生产厂商供应链及面向零售市场的第三方配件商,已经让氮化镓走入千家万户,让GaNFast的速度惠及无数消费者。 不过今天,我们不聊氮化镓,今天的纳微小课堂我们用四个问题向大家展示另一位第三代半导体的强力选手——碳化硅。 Q:什么是碳化硅(SiC)? A:碳化硅(SiC)由硅(原子序数14)和碳(原子序数6),形成类似于金刚石的强共价键,是一种坚固的六方结构化合物,具有宽禁带半导体特性。带隙是将电子从围绕原子核的轨道上释放所需的能量,在3.26 eV时,碳化硅的禁带能隙几乎是硅的三倍,因此被称为“宽”禁带或WBG。
Q:碳化硅(SiC)的使用场景在哪里? A:碳化硅(SiC)半导体被部署在各种各样的使用场景中,这些场景要求在小尺寸、高功率密度的设计中实现稳健的高电压、高性能,同时还需要能不受温度影响,稳定可靠地运行。 这些包括AC-DC整流器和功率因数校正(PFC)电路、电池充电器、DC-DC转换器、DC-AC逆变器和变频器,应用范围从电动汽车(EV)和牵引控制到数据中心架构,以及需要1000–1500 VDC操作的太阳能逆变器。 纳微半导体的GeneSiC系列产品还支持600-3300 V功率晶体管和整流器产品,用于要求耗电控制、通信、计算、推进和健康监测系统的航空航天和石油钻井应用。 GeneSiC的系列产品中器件的温度鲁棒性和抗辐射性能使得这些电路元件在极端温度和高辐射环境下工作。GeneSiC部件的低导通状态和开关损耗确保了更高的能量转换效率,同时提供了各种功能,如过载/短路保护、过压保护、同步、过热保护和并联运行能力,以及带来了低谐波失真、噪声和EMI发射。 Q:碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN)相比如何? A:这是大家都非常关注的问题,先说结论:各有千秋,相辅相成。 与禁带为1.12eV(电子伏特)的硅相比,氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)作为化合物半导体,他们的禁带是硅禁带的3倍,分别为3.39eV和3.26eV。这意味着他们都可以支持更高的电压和更高的频率,尽管这两种技术之间存在许多差异,影响它们的工作方式和使用领域。
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