碳化硅芯片目前的發(fā)展應(yīng)用
碳化硅是最近幾年半導(dǎo)體專家發(fā)現(xiàn)的一種新型半導(dǎo)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,可以對電流進行更加精細的控制,而電動汽車的電控系統(tǒng)負責(zé)控制從電池流向電動機的電流與電壓大小,借此控制電動機的轉(zhuǎn)速以及整輛汽車的加減速,碳化硅芯片就非常適合用在電控系統(tǒng)里,當做控制電流的部件。因此,新能源汽車可以說是碳化硅最重要的下游領(lǐng)域。
碳化硅芯片具有高出傳統(tǒng)硅數(shù)倍的禁帶、漂移速度、擊穿電壓、熱導(dǎo)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(yīng)用有著不可替代的優(yōu)點。第三代半導(dǎo)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(tǒng)效率更高、重量更輕,且結(jié)構(gòu)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(dǎo)體的高純硅晶體結(jié)構(gòu),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(dǎo)體熱能損失僅有純硅芯片的一半,因此能夠提高電動汽車的行駛里程。碳化硅芯片對800伏電壓系統(tǒng)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)的熱量顯著減少,能節(jié)約動力電子設(shè)備冷卻成本、減輕電動汽車自身的重量,同時降低整車的成本。
碳化硅功率半導(dǎo)體的效率極高,其優(yōu)勢在電動出行等能源密集型應(yīng)用中愈發(fā)明顯。在電動汽車動力電子設(shè)備領(lǐng)域,碳化硅芯片的配置能有效延長單次充電的行駛距離。與使用純硅芯片的電動汽車相比,搭載碳化硅芯片的電動汽車行駛距離平均延長了6%。
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