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使用SiC/GaN功率半导体,提高功率转换效率,无源元件的技术进步很重要!

时间:2023-12-12    浏览:1590

为加速实现碳中和,正在实施各种电气化和节能化举措。


世界各国政府以及各行各业的企业正在共同努力,推进迈向碳中和的举措。人们正在从能够想到的多个角度实施脱碳措施,例如使用太阳能发电等可再生能源,让迄今为止燃烧化石燃料的设备实现电气化,降低家用电器、IT设备和工业电机等现有设备的功耗等等。随着越来越多的脱碳举措得到实施,有一个半导体领域的技术创新正在迅速加速。它就是功率半导体。


各个国家和地区已经开始将碳定价机制作为制度引入,以将与业务活动相关的温室气体排放转嫁到成本。因此,脱碳举措不仅具有为社会做贡献的重要意义,而且会对企业经营的成绩单——财务报表也会产生明显的数字影响。

脱碳举措对电子行业产生深远的影响,催生出势不可挡的新一轮半导体技术更替和成长,特别是在功率半导体领域,以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带材料替代传统硅基器件。


人类为了能在未来减少温室气体排放,时隔半个世纪,半导体材料正面临全面变革!


进一步降低功耗,硅基器件遭遇瓶颈


功率半导体是起到对电气和电子设备运行所需的电力进行管理、控制和转换作用的半导体元件。它被嵌入功率电子电路当中,这些电路包括为家用电器和IT设备稳定提供驱动电力的电源电路、无浪费地传输和分配电力的电力转换电路以及通过可自由控制的扭矩和转速高效率地驱动电机的电路等。


功率半导体有MOSFET、IGBT、二极管等各种元件结构,根据用途分别使用。其中,


MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)


即金属氧化物半导体场效应晶体管是一种起到电气开关作用的场效应晶体管。它由3层组成:金属、氧化物和半导体,通过向称为栅极的电极施加电压来进行打开和关闭电流的动作。