Преди няколко дни г-н Chen Ziying, маркетинг директор на Infineon Industrial Power Control Division, Greater China, и г-н Cheng Wentao, Infineon Technology Power and Sensing Division, Application Marketing Director of Greater China, обсъдиха стойността на полупроводниците от трето поколение технологии и индустриално развитие в медийно интервю. Задълбочено тълкуване на технологиите и технологичните тенденции.
В ерата след Мавъра, от една страна, човешкото общество се стреми към подобряване на качеството на живот с технологии като Интернет на всичко, изкуствен интелект, големи данни, интелигентни градове и интелигентен транспорт, както и темпото на развитие се ускорява. От друга страна, подобряването на глобалните климатични условия чрез живот с ниски въглеродни емисии все повече се превръща в консенсус на всички.
В момента около една трета от световното търсене на енергия е търсенето на електроенергия. Нарастващото търсене на енергия, постепенното изчерпване на ресурсите от изкопаеми горива и изменението на климата изискват от нас да намерим по-интелигентно и по-ефективно производство, пренос и разпределение на енергия. , Съхранение и употреба.
В цялата верига за преобразуване на енергия потенциалът за пестене на енергия на полупроводниковата технология от трето поколение може да допринесе много за постигането на дългосрочни глобални цели за спестяване на енергия. В допълнение, продуктите и решенията с широка лента са благоприятни за подобряване на ефективността, увеличаване на плътността, намаляване на размера, намаляване на теглото и намаляване на общите разходи. Поради това те ще се използват широко в транспорта, центровете за данни, интелигентните сгради, домакинските уреди, личните електронни устройства и т.н. Ще допринесат за подобряване на енергийната ефективност в сценариите на приложение.
Например при прилагането на силови електронни системи се очаква да се появят високоскоростни силови устройства с издържани напрежения над 1200V. Такива устройства днес са's non-SiC MOSFET. Силициевият MOSFET се използва главно в полето с ниска и средна мощност под 650V.
В допълнение към високата скорост, силициевият карбид също има характеристиките на висока топлопроводимост, висока сила на пробивното поле, висока скорост на наситено отклонение на електрони и т.н., и е особено подходящ за приложения, които изискват висока температура, висока мощност, високо налягане, висока честота и тежки условия като радиационна устойчивост. .
Плътността на мощността е друг важен аспект от стойността на технологията на устройството. Площта на чипа на SiC MOSFET е много по-малка от тази на IGBT. Например, размерът на 100A/1200V SiC MOSFET е около една пета от сумата на IGBT и свободния диод. Следователно, при приложения с висока плътност на мощността и високоскоростни двигателни задвижвания, стойността на SiC MOSFET може да бъде добре отразена, включително 650V SiC MOSFET.
По отношение на съпротивлението на високо напрежение, високоскоростните SiC устройства с високо напрежение над 1200V могат да подобрят производителността на системата и плътността на мощността на системата чрез увеличаване на честотата на превключване на системата. Ето два примера:
· За захранващия блок на купчината за зареждане с постоянен ток на електрически превозни средства, ако се използва Si MOSFET, двустепенните LLC трябва да бъдат свързани последователно и веригата е сложна. Ако се използва SiC MOSFET, може да се реализира едностепенно LLC, което значително увеличава мощността на единичен блок на захранващия блок на зареждащата купчина.
· За обратно захранване в трифазна система, 1700V SiC MOSFET също е перфектно решение. В сравнение с 1500V силициев MOSFET, загубата може да бъде намалена с 50% и ефективността може да се увеличи с 2,5%.
По отношение на надеждността и осигуряването на качество, SiC устройствата имат два вида: равнинна порта и изкопна врата. SiC MOSFET на Infineon може да избегне проблема с надеждността на оксида на портата на равнинната врата, а плътността на мощността също е по-висока.
Именно поради тези отлични свойства на SiC MOSFET той има съответните приложения във фотоволтаични инвертори, UPS, ESS, зареждане на електрически превозни средства, горивни клетки, моторни задвижвания и електрически превозни средства.
Дали обаче силициевият карбид ще се превърне в най-доброто решение за всички приложения?
Както всички знаем, IGBT технологията, представител на базираните на силиций силови полупроводници, срещна някои трудности при по-нататъшното подобряване на производителността. Загубата при превключване и намаляването на спада на напрежението при насищане на проводимостта са взаимно ограничени, а пространството за намаляване на загубите и подобряване на ефективността става все по-малко и по-малко, така че индустрията започна да се надява, че SiC може да се превърне в разрушителна технология. Тази гледна точка обаче не е много изчерпателна. На първо място, технологията на базираните на силиций IGBT, представени от Infineon, също напредва. TRENCHSTOP™5 и IGBT7, използващи технология за микроизкоп, са нови етапи. С напредването на технологията за опаковане, производителността и плътността на мощността на IGBT устройствата се увеличават. По-висок. В същото време продуктите, разработени за различни приложения, могат да бъдат специално оптимизирани за подобряване на производителността на силициевите устройства в системата, като по този начин се подобрява производителността на системата и рентабилността. Следователно процесът на разработка на полупроводници от трето поколение трябва да бъде придружен от силициеви устройства. В същото време с развитието на технологията има и съображения за мащабни фактори на търговска стойност за различни приложения. Очаква се скоро устройствата от трето поколение да бъдат използвани във всички приложения. Нереалистично е да се заменят силиконовите устройства в сцената.
