Quel rôle joue le carbure de silicium (SIC) dans l’industrie des semi-conducteurs ?

Quel rôle joue le carbure de silicium (SIC) dans l’industrie des semi-conducteurs ?

Carbure de silicium noir (SiC)

Sable émeri au carborundum vert
Carbure de silicium vert (SiC)

En tant que matériau de base du semi-conducteur de troisième génération, le rôle clé du carbure de silicium (SiC) dans l’industrie des semi-conducteurs peut être résumé comme suit :

1. Innovation en matière de performance des matériaux

Caractéristiques de large bande interdite

La largeur de bande interdite est de 3,3 eV (1,1 eV pour le silicium) et l’intensité du champ électrique de claquage est 10 fois supérieure à celle du silicium, ce qui convient aux scénarios haute tension (tels que les systèmes d’entraînement électrique des véhicules à énergie nouvelle).

conductivité thermique élevée

La conductivité thermique est de 4,9 W/cm·K (1,5 W/cm·K pour le silicium) et l’efficacité de dissipation thermique est multipliée par 3, ce qui réduit la température de fonctionnement de l’appareil et améliore

fiabilité.

Caractéristiques haute fréquence et haute vitesse

Le taux de dérive de la saturation électronique atteint 2×10⁷cm/s (deux fois celui du silicium), la vitesse de commutation est 100 fois plus rapide que celle des dispositifs au silicium et la perte d’énergie est réduite de 50 à 70 %,

qui convient aux applications haute fréquence.

2. Principaux domaines d’application

Dispositifs d’alimentation

Véhicules à énergie nouvelle : utilisés dans les contrôleurs de moteur, les chargeurs embarqués (OBC), les convertisseurs DC/DC, etc. pour améliorer l’autonomie de conduite et l’efficacité de charge.

Photovoltaïque/Stockage d’énergie : optimiser l’efficacité des onduleurs et réduire les pertes d’énergie.

Transport ferroviaire/Smart Grid : améliorer la stabilité du système électrique et soutenir la transmission d’énergie à haute tension.

Appareils RF : utilisent une résistance élevée aux rayonnements et une conductivité thermique pour être appliqués à des scénarios haute fréquence tels que les stations de base de communication 5G et les radars.

Autres dispositifs semi-conducteurs

Substrat LED : utilisé pour la fabrication de puces LED à haute luminosité.

Capteurs et dispositifs supraconducteurs : leur résistance aux températures élevées et leur stabilité chimique les rendent adaptés aux environnements extrêmes (tels que l’aérospatiale).

3. Modernisation et promotion industrielles

Remplacement des matériaux traditionnels en silicium

Remplacez progressivement les dispositifs à base de silicium dans les champs haute tension supérieurs à 1200 V, réduisez le volume à 1/10 et obtenez un poids léger.

Les avancées technologiques dans la chaîne industrielle

Préparation de substrat monocristallin : améliorez la qualité des cristaux et réduisez la densité des défauts grâce aux méthodes PVT et en phase liquide.

Usinage de précision : les machines de gravure et de fraisage en céramique combinées à des outils diamantés atteignent une précision d’usinage de niveau nanométrique pour assurer le moulage de structures complexes.

4. Expansion des scénarios émergents

Centres de données et IA

Améliorez l’efficacité de la conversion d’énergie, réduisez le temps de traitement des données et prenez en charge les exigences de puissance de calcul de l’IA.

Électronique grand public

Réduisez la taille et améliorez l’autonomie des batteries des appareils de réalité augmentée/réalité virtuelle.
Grâce à ses propriétés uniques, le carbure de silicium permet à l’industrie des semi-conducteurs de se moderniser pour répondre aux exigences de haute efficacité, de haute fréquence, de haute température et de haute pression, devenant ainsi un élément technique essentiel de l’électronique de puissance, des communications, des nouvelles énergies et d’autres domaines.

Send your message to us:

Inquire now

Retour haut de page