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碳化硅（SiC）材料是功率半导体行业主要进步发展方向，用于制作功率器件，可显着提高电能利用率。可预见的未来内，新能源汽车是碳化硅功率器件的主要应用场景。特斯拉作为技术先驱，已率先在Model 3中集成全碳化硅模块，其他车企亦皆计划扩大碳化硅的应用。随着碳化硅器件制造成本的日渐降低、工艺技术的逐步成熟，碳化硅功率器件行业未来可期。碳化硅（SiC）是第三代化合物半导体材料。半导体产业的基石是芯片，制作芯片的重要材料按照历史进程分为：一代半导体材料（大部分为目前普遍使用的高纯度硅），第二代化合物半导体材料（砷化镓、磷化铟），第三代化合物半导体材料（碳化硅、氮化镓） 。碳化硅因其优越的物理性能：高禁带宽度（对应高击穿电场和高功率密度）、高电导率、高热导率，将是未来较被普遍使用的制作半导体芯片的基础材料。 碳化硅便于控制化学成分，提高钢的质量。徐汇区碳化硅厂商哪家好

全SiC模块的功率密度比IGBT模块要高得多，甚至在开关频率低于5kHz时。因此，通过使用更大的芯片面积来优化用于低开关频率的全SiC模块是可能的。 只要SiC芯片尺寸合适，SiC器件可以在普遍的开关频率范围内提供更高的输出电流和输出功率。大功率要求功率芯片和模块大量并联。目前，可以获得额定电流高达200A的硅IGBT和传统续流二极管，SiC MOSFET和肖特基二极管的较大额定电流迄今为止小于100A。因此，不得不并联大量的SiC晶片以实现大额定功率。考虑到SiC器件的快速开关特性和振荡趋势，需要低电感模块设计和DCB基板上优化的芯片布局。在下文中，1200V、900A全SiC模块与1300A的常规硅模块相对比。 IGBT模块利用2块并联的DCB基板，每个基板配有并联的9个75A沟道IGBT，连同5个100A CAL续流二极管。徐汇区碳化硅厂商哪家好加热到2000°C左右高温，经过各种化学工艺流程后得到碳化硅微粉。

碳化硅单晶的制备一直是全球性难题，而高稳定性的晶体生长工艺则是其中较重要的技术。之前，这项技术只掌握在美国人手里，且长期对我国技术封锁。过去，我国的半导体材料长期依赖国外进口，由此带来的问题就是半导体材料价格昂贵、渠道不稳，随时都可能面对禁运的风险，而且产品的质量也难以得到有效保证，国人备受半导体材料和重要技术 “卡脖子”之痛。碳化硅晶体的生长条件十分严苛，不只需要经历高温还需要压力精确控制的生长环境，同时这些晶体的生长速度很缓慢，生长质量也不易控制。在生长的过程中即便只出现一丝肉眼无法察觉的管洞，也可能影响这个晶体的生长质量。碳化硅晶体的生长过程就如同“蒙眼绣花”一样，因为温度太高，难以进行人工干预，所以晶体的生长过程十分容易遭到扰动，而如何在苛刻的生长条件下稳定生长环境恰恰又是晶体生长较重要的技术。要想生产出高质量的碳化硅晶片，就必须攻克这些技术难关。

但要注意：它与天然金刚砂（石榴子石）的成分不同。在工业生产中，SiC冶炼块通常以石英、石油焦等为原料，辅助回收料、乏料，经过粉磨等工序调配成为配比合理与粒度合适的炉料（为了调节炉料的透气性需要加入适量的木屑，制备绿碳化硅时还要添加适量食盐)经高温制备而成。高温制备SiC冶炼块的热工设备是专门用的碳化硅电炉，其结构由炉底、内面镶有电极的端墙、可卸式侧墙、炉心体(全称为：电炉中心的通电发热体，一般用石墨粉或石油焦炭按一定的形状与尺寸安装在炉料中心，一般为圆形或矩形。其两端与电极相连）等组成。在半导体高功率元件的应用上，不少人试着用它来取代硅。

在开关电源系统中，二极管一般被用作整流、续流保护等。用做整流时，经常会因为整流二极管的反向恢复时间过长，进而导致转换效率降低，发热增加。虽然使用肖特基二极管可解决反向恢复问题，但普通硅（Si）肖特基二极管的击穿电压很低（通常低于200V），再加上降额设计，不适合高压应用。而用碳化硅（SiC）制作的肖特基二极管耐压可达1200V，反向恢复电流几乎可忽略不计，因而能有效减小器件的开关损耗，同时，还可简化开关电源电路中的保护电路，是公司提供的使用碳化硅肖特基二极管后对Boost型拓扑结构开关电源的简化。 碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC（称立方碳化硅)。金山区碳化硅哪家好

它与微波辐射有很强的耦合作用，并其所有之高升华点，使其可实际应用于加热金属。徐汇区碳化硅厂商哪家好

与传统硅基器件相比，SiC的击穿场强是传统硅基器件的10倍，导热系数是传统硅基器件的3倍，非常适合于高压应用，如电源、太阳能逆变器、火车和风力涡轮机。另外，SiC还用于制造LED。碳化硅材料各项指标均优于硅，其禁带宽度几乎是硅的3倍，理论工作温度可达600℃，远高于硅器件工作温度。技术成熟度较高，应用潜力较大。碳化硅器件具有更低的导通电阻。在低击穿电压 (约 50V 下）,碳化硅器件的比导通 电阻只有 1.12uΩ,是硅同类器件的约 1/100。在高击穿电压 (约 5kV 下）,比导通电 阻提高到 25.9mΩ, 却是硅同类器件的约 1/300。 更低的导通电阻使得碳化硅电力电子器件具有更小的导通损耗,从而能获得更高的整机效率。徐汇区碳化硅厂商哪家好

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