目前，標(biāo)準(zhǔn)硅器件仍然是電力電子市場的主要部分。雖然許多公司正在開發(fā)新的電路拓?fù)湟蕴岣吖杵骷男?，但新的碳化硅解決方案正在作為一種新的半導(dǎo)體元件出現(xiàn)，以應(yīng)對不久的將來的高功率挑戰(zhàn)。

碳化硅 (SiC)

碳化硅比硅貴得多。因此，重要的是針對經(jīng)濟與節(jié)能或其他一些技術(shù)優(yōu)勢保持同步的應(yīng)用，以便碳化硅成本合理。

碳化硅的主要障礙之一是它通常被視為一種新技術(shù)。許多在高功率領(lǐng)域進行設(shè)計的工程師非常保守，因此在建立可靠的性能記錄之前會減慢采用速度。

為了充分利用碳化硅，設(shè)計人員必須對其設(shè)計進行一些更改，從而對 PCB 進行重大更改。然后提供一個可靠的設(shè)計來處理特別高的工作頻率是至關(guān)重要的。

汽車應(yīng)用是從碳化硅技術(shù)中受益匪淺的一些應(yīng)用。它特別適用于主推進裝置以及車載充電器和電池充電站。

光伏等需要儲能以在沒有陽光的情況下提供電力。這需要一定的能量儲存能力，因此需要更多的轉(zhuǎn)換器和逆變器。碳化硅是這些功率轉(zhuǎn)換階段的絕佳候選者。

隨著越來越多的替代能源，功率流需要特別注意。這需要有源濾波和有源諧波校正。所有這些應(yīng)用最終都涉及功率半導(dǎo)體。

智能電網(wǎng)、電動汽車和晶圓

風(fēng)能和太陽能等重要的可再生能源解決方案通常與儲能相結(jié)合，是該行業(yè)增長最快的領(lǐng)域之一，而寬帶隙碳化硅技術(shù)是這些解決方案的核心?？稍偕茉蠢^續(xù)在世界發(fā)電組合中占據(jù)主導(dǎo)地位。

碳化硅的介電強度是硅的 10 倍，因此為構(gòu)建在更高電壓下運行的設(shè)備提供了可能性，并滿足充電基礎(chǔ)設(shè)施和智能電網(wǎng)領(lǐng)域的要求。在更高的開關(guān)頻率下工作仍然可以提供多種好處，并且在該領(lǐng)域中，碳化硅使其適用。較高的開關(guān)頻率允許設(shè)計人員減小磁鐵、作為濾波器一部分的電感器或變壓器本身的物理尺寸，在使用高頻時可以更小。因此，這是關(guān)鍵方面部分。

在碳化硅領(lǐng)域，也有需要二極管的 DC 到 DC 轉(zhuǎn)換器應(yīng)用。因此，在 DC 到 DC 轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中，碳化硅對于功率因數(shù)校正非常有利。

目標(biāo)是提供下一代碳化硅器件以優(yōu)化性能成本比。優(yōu)化晶圓工藝階段以支持不斷增長的產(chǎn)量至關(guān)重要。最大的兩個障礙仍然是原始碳化硅晶片的時間和質(zhì)量，晶體結(jié)構(gòu)仍然經(jīng)常存在缺陷，從而對產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。特別是它直接轉(zhuǎn)化為設(shè)備的成本，而成本始終是采用任何新技術(shù)的關(guān)鍵驅(qū)動因素。