Rivojlanayotgan sanoat sharoitida global energiya iste'moli yil sayin ortib bormoqda. Xitoyda avtotransport vositalarining ifloslanishi havo ifloslanishining muhim manbai bo'lib, kul va fotokimyoviy ifloslanishning muhim sababiga aylandi va avtoulovlarning ifloslanishini oldini olish va nazorat qilish dolzarbligi tobora ko'proq e'tibor qozonmoqda. Energiyani tejash va chiqindilarni kamaytirish avtomobilsozlik sanoatini rivojlantirishning muhim masalasiga aylandi. Shu sababli, yangi energiya vositalarini jadal rivojlantirish energiya tejash va emissiyalarni kamaytirishga erishish va Xitoyning avtomobilsozlik sanoatining barqaror rivojlanishiga yordam beradigan strategik chora hisoblanadi.
Hozirgi vaqtda EV (Pure Electric Vehicle) va HEV (Hybrid Electric Vehicle) elektr haydovchi qismlari asosan kremniy (Si) asosidagi quvvat qurilmalaridan iborat. Elektr transport vositalarining rivojlanishi bilan elektr drayverlarning miniatizatsiyasi va og'irligini kamaytirishga yuqori talablar qo'yildi. Biroq, moddiy cheklovlar tufayli an'anaviy Si-ga asoslangan quvvat qurilmalari ko'p jihatdan o'zlarining ichki chegaralariga yaqinlashdi yoki hatto etib bordi. Shu sababli, turli xil avtomobil ishlab chiqaruvchilari yangi avlod kremniy karbid (SiC) quvvat qurilmalariga katta umid bog'lashmoqda.
Silikon karbid bilan ifodalangan uchinchi avlod yarim Supero'tkazuvchilar an'anaviy yarimo'tkazgich materiallari, masalan, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, yuqori parchalanish maydonining kuchi, yuqori to'yingan elektronning tortishish tezligi va yuqori bog'lanish energiyasi kabi monokristalin kremniy va galliy arsenidi kabi an'anaviy yarimo'tkazgich materiallardan sezilarli afzalliklarga ega. Yuqori kimyoviy barqarorlik va kuchli nurlanish qarshiligi kremniy karbidining ko'plab sohalarda o'rnini topmasligini aniqladi. Asosan quyidagilar:
(1) SiC yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega (4,9 Vt / sm gacha), bu Si ga nisbatan 3,3 baravar ko'p. Shuning uchun SiC materiallari yaxshi issiqlik tarqalish ta'siriga ega. Nazariy jihatdan, SiC quvvat moslamasi birlashma haroratida 175 ° C haroratda ishlashi mumkin, shuning uchun issiqlik moslamasining hajmi sezilarli darajada kamayishi mumkin, bu yuqori haroratli qurilmalarni tayyorlash uchun mos keladi.
(2) SiC yuqori parchalanish maydon kuchiga ega va uning parchalanish elektr maydoni Si ga nisbatan 10 baravar yuqori, shuning uchun u yuqori kuchlanishli kalitlarga mos keladi va kuchli ishlov berish qobiliyatiga ega, SiC materiallarini yuqori quvvatli qilish uchun mos qiladi yuqori oqim qurilmalari.
(3) SiC elektronning to'yinganlik darajasi yuqori, bu Si qiymatidan ikki baravar yuqori va yuqori maydonlarda zo'rg'a pasayadi va uning yuqori maydonni qayta ishlash qobiliyati kuchli. Shuning uchun SiC materiallari yuqori chastotali qurilmalar uchun javob beradi.
SiC yagona kristal, shuningdek tayyorlash texnologiyasida eng etuk uchinchi avlod yarimo'tkazgich materialdir. Shuning uchun SiC yuqori haroratli, yuqori chastotali, yuqori quvvatli, yuqori voltli qurilmalarni ishlab chiqarish uchun ideal materiallardan biridir.
Ma'lumki, yuqori quvvat zichligi, yuqori kuchlanish, yuqori oqim IGBT quvvat modullari invertorning eng muhim tarkibiy qismlari hisoblanadi. Quvvat zichligi qanchalik yuqori bo'lsa, elektr haydovchi tizimining dizayni shunchalik ixcham va bir xil hajmdagi quvvat qancha ko'p bo'lsa. SiC qurilmalarining yuqori oqim zichligi tufayli (masalan, Infineon mahsulotlari 700 A / sm2 gacha), to'liq SiC quvvat modulining to'plami bir xil quvvat darajasida Si IGBT quvvat modulidan sezilarli darajada kichik bo'lib, o'lchamlarini sezilarli darajada kamaytiradi. quvvat moduli.
