Появление широкозонных полупроводников было хорошо задокументировано за последние несколько лет. Предлагая улучшенные скорости, эффективность и рабочие условия, новые полупроводниковые материалы, такие как нитрид галлия (GaN) и карбид кремния (SiC), оказались очень полезными в высоковольтных приложениях. Эти приложения включают силовую электронику, электромобили и т. д.
В 2021 году о технологиях SiC уже было много новостей как в промышленности, так и в академических кругах. Например, в этом месяце ROHM Semiconductor объявила о завершении строительства нового завода, специально построенного для увеличения производственных мощностей компании по производству SiC. Новый завод, предназначенный для сокращения выбросов CO2 на 20% по сравнению с традиционными объектами, будет использовать самые современные технологии производства SiC для повышения эффективности производства, увеличения диаметра пластины и увеличения выхода продукции.
Только в этом месяце несколько исследовательских институтов и поставщиков полупроводников выпустили новые разработки на основе SiC, которые могут решить как производственные, так и конструкторские проблемы.
В мире академических кругов заметный заголовок SiC на 2021 год был озвучен последними исследованиями Технологического института Нагои. Группа исследователей представила способ неразрушающего измерения времени жизни носителей в устройствах из карбида кремния. Это важное достижение, поскольку многие исследователи пытались сбалансировать время жизни носителей SiC, ища золотую середину между достаточной модуляцией проводимости (которая требует длительного времени жизни носителей) и потерями на переключение (которые требуют более короткого времени жизни носителей). В прошлом эту попытку можно было измерить только с помощью инвазивных методов, требующих от исследователей буквально вскрывать и анализировать полупроводники.
В предложенном ими методе исследователи использовали возбуждающий лазер для создания носителей и пробный лазер с детектором для измерения времени жизни возбужденных носителей. С помощью техники, которая позволяет упростить неинвазивный анализ, инженеры наконец могут приступить к точной настройке времени жизни несущих для достижения идеального баланса модуляции проводимости и низких потерь переключения. В будущем это может привести к появлению нового поколения SiC-устройств с более высокими характеристиками.
Еще одно достижение SiC было сделано исследователями из Института систем солнечной энергии им. Фраунгофера (ISE), которые недавно обнаружили новый тип SiC-транзистора, который может подключаться непосредственно к сети среднего напряжения из-за высокого напряжения блокировки. Эти новые устройства отличаются от большинства инверторов, которые питаются от сети низкого напряжения, но могут подключаться к сети среднего напряжения с помощью трансформаторов 50 Гц.
От научных достижений до новых продуктов, выводимых на рынок, технология SiC, похоже, будет стремительно расти в ближайшие годы. Фактически, некоторые отраслевые аналитики прогнозируют, что мировой рынок SiC вырастет с 749 миллионов долларов США в 2020 году до 1812 миллионов долларов США к 2025 году.
© digitrode.ru