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碳化硅与硅资料器件的对照上风有哪些?

作者:海飞乐技巧 时光:2018-07-31 17:36

  碳化硅功率器件的研发始于20世纪90年月,现在已成为新型功率半导体器件研讨开辟的主流。业界广泛以为碳化硅功率器件是一种真正的翻新技巧,有助于抗衡寰球气象变更,推进太阳能和节能照明体系的市场开展。
 
  碳化硅(SiC)是原子的复合体而不是单晶体,碳化硅的物理特征取决于晶体中碳、硅原子的陈列结构,机能的重要差别在于硅和碳原子的绝对数量,以及原子陈列的差别结构,最一般和典范的是六方晶系的构造,称之为6H-SiC、4H-SiC和3C-SiC。
 
  碳化硅(SiC)半导体资料与常用的第一代半导体资料硅(Si)比拟,在多个方面存在显明的上风。碳化硅(SiC)存在宽禁带(Si的2~3倍)、高击穿场强(Si的10倍)、高的热导率(Si的3倍)和强的抗辐射才能。
 
  1.宽禁带进步了任务温度和牢靠性
  宽禁带资料可进步器件的任务温度,6H-SiC和4H-SiC禁带宽度分辨高达3.0eV和3.25eV,响应本征温度高达800℃以上;即使就是禁带最窄的3C-SiC,其禁带宽度也到达2.3eV阁下。用碳化硅做胜利率器件,其最高任务温度有可能超越600℃,而硅的禁带宽度为1.12eV,实践最高任务温度200℃,但硅功率器件结温大于150℃~175℃后,牢靠性和机能指标曾经显明降低。
 
  2.高击穿场强进步了耐压,减小了尺寸
  高的电子击穿场强带来了半导体功率器件击穿电压的进步。同时,因为电子击穿场强进步,在增添渗杂密度前提下,碳化硅功率器件漂移区的宽带能够降低,因而可减小功率器件的尺寸。
 
  3.高热导率进步了功率密度
  热导率指标越高,资料向情况中传导热的才能越强,器件的温升越小,越有利于进步功率器件的功率密度,同时更合适在低温情况下任务。
 
  4.强的抗辐射才能,更合适在外太空情况中应用
  在辐射情况下,365体育注册的抗中子辐射才能至少是硅的4倍,因而是制造耐低温、抗辐射的电力电子功率器件和大功率微波器件的精良材料。




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