Gyda'r diwydiant sy'n ffynnu, mae'r defnydd o ynni byd-eang wedi cynyddu flwyddyn ar ôl blwyddyn. Yn Tsieina, mae llygredd cerbydau modur wedi dod yn ffynhonnell bwysig o lygredd aer, yn achos pwysig o lygredd mwgwd lludw a ffotocemegol, ac mae brys atal a rheoli llygredd cerbydau modur wedi dod yn fwyfwy amlwg. Mae arbed ynni a lleihau allyriadau wedi dod yn fater o bwys yn natblygiad y diwydiant modurol. Felly, mae datblygu cerbydau ynni newydd yn egnïol yn fesur strategol i sicrhau cadwraeth ynni a lleihau allyriadau a hyrwyddo datblygiad cynaliadwy diwydiant ceir Tsieina.
Ar hyn o bryd, mae rhannau gyriant trydan EV (Cerbyd Trydan Pur) a HEV (Cerbyd Trydan Hybrid) yn cynnwys dyfeisiau pŵer wedi'u seilio ar silicon (Si) yn bennaf. Gyda datblygiad cerbydau trydan, gosodwyd gofynion uwch ar miniaturization a lleihau pwysau gyriannau trydan. Fodd bynnag, oherwydd cyfyngiadau materol, mae dyfeisiau pŵer traddodiadol sy'n seiliedig ar Si wedi mynd at, neu hyd yn oed, wedi cyrraedd terfynau cynhenid eu deunyddiau ar lawer ystyr. Felly, mae gan wneuthurwyr modurol amrywiol obeithion uchel am genhedlaeth newydd o ddyfeisiau pŵer silicon carbide (SiC).
Mae gan lled-ddargludyddion trydydd cenhedlaeth, a gynrychiolir gan carbid silicon, fanteision sylweddol dros ddeunyddiau lled-ddargludyddion traddodiadol fel silicon monocrystalline ac arsenide gallium, megis dargludedd thermol uchel, cryfder maes chwalu uchel, cyfradd drifft electron dirlawnder uchel, ac egni bondio uchel. Mae sefydlogrwydd cemegol uchel ac ymwrthedd ymbelydredd cryf wedi penderfynu bod gan carbide silicon safle na ellir ei adfer mewn sawl maes. Yn bennaf fel a ganlyn:
(1) Mae gan SiC ddargludedd thermol uchel (hyd at 4.9 W / cm • K), sydd 3.3 gwaith yn fwy na Si. Felly, mae gan y deunydd SiC effaith afradu gwres da. Yn ddamcaniaethol, gall y ddyfais bŵer SiC weithredu ar dymheredd cyffordd 175 ° C, felly gellir lleihau cyfaint y sinc gwres yn sylweddol, sy'n addas ar gyfer gwneud dyfeisiau tymheredd uchel.
(2) Mae gan SiC gryfder maes chwalu uchel, ac mae ei faes trydan chwalu 10 gwaith yn fwy na Si, felly mae'n addas ar gyfer switshis foltedd uchel, ac mae ganddo allu trin pŵer cryf, gan wneud deunyddiau SiC yn addas ar gyfer gwneud pŵer uchel, dyfeisiau uchel-gyfredol.
(3) Mae gan SiC gyfradd drifft electron dirlawnder uchel, sydd ddwywaith gwerth Si, a phrin yn gwanhau ar gaeau uchel, ac mae ei allu prosesu caeau uchel yn gryf. Felly, mae deunydd SiC yn addas ar gyfer dyfeisiau amledd uchel.
SiC sengl grisial hefyd yw'r deunydd lled-ddargludyddion trydydd cenhedlaeth aeddfed mewn technoleg paratoi. Felly, mae SiC yn un o'r deunyddiau delfrydol ar gyfer cynhyrchu dyfeisiau tymheredd uchel, amledd uchel, pŵer uchel, foltedd uchel.
Mae'n hysbys mai dwysedd pŵer uchel, foltedd uchel, modiwlau pŵer IGBT cyfredol uchel yw'r cydrannau pwysicaf yn yr gwrthdröydd. Po uchaf yw'r dwysedd pŵer, y mwyaf cryno yw dyluniad y system gyriant trydan, a'r mwyaf yw'r pŵer yn yr un cyfaint. Oherwydd dwysedd cyfredol uchel dyfeisiau SiC (ee, cynhyrchion Infineon hyd at 700 A / cm2), mae maint pecyn modiwl pŵer llawn SiC yn sylweddol llai na modiwl pŵer Si IGBT ar yr un lefel pŵer, gan leihau maint y modiwl pŵer.
