急成長している業界では、世界のエネルギー消費は年々増加しています。 中国では、自動車の汚染が大気汚染の重要な原因、灰と光化学スモッグ汚染の重要な原因となっており、自動車の汚染防止と管理の緊急性がますます顕著になっています。 自動車産業の発展において、省エネルギーと排出量の削減が大きな問題となっています。 したがって、積極的に新エネルギー車を開発することは、省エネルギーと排出削減を達成し、中国の自動車産業の持続可能な開発を促進するための戦略的な方策です。
現在、EV(Pure Electric Vehicle)およびHEV(Hybrid Electric Vehicle)の電気駆動部品は、主にシリコン(Si)系パワーデバイスで構成されています。 電気自動車の開発に伴い、電気駆動装置の小型化および軽量化に対する要求が高まっている。 しかしながら、材料の制限のために、伝統的なSiベースのパワーデバイスは、多くの点でそれらの材料の固有の限界に近づいているかまたは到達さえしている。 それ故、様々な自動車製造業者は、新世代の炭化ケイ素(SiC)パワーデバイスに対する高い期待を持っている。
炭化ケイ素に代表される第三世代半導体は、単結晶シリコンやガリウム砒素などの伝統的な半導体材料に比べて、高い熱伝導率、高い絶縁破壊電界強度、高い飽和電子ドリフト速度、および高い結合エネルギーなどの大きな利点を有する。 高い化学的安定性と強い耐放射線性が、炭化ケイ素が多くの分野でかけがえのない位置を占めることを決定しました。 主に以下の通り:
(1)SiCは、熱伝導率が高く(4.9W / cm・Kまで)、Siの3.3倍である。 したがって、SiC材料は良好な放熱効果を有する。 理論的には、SiCパワーデバイスは175°Cの接合部温度で動作することができるため、ヒートシンクの体積を大幅に減らすことができ、これは高温デバイスの製造に適しています。
(2)SiCは破壊電界強度が高く、破壊電界がSiの10倍であるため、高電圧スイッチに適しており、電力処理能力が強く、大電力化に適しています。大電流デバイス
(3)SiCは、Siの2倍の飽和電子ドリフト率を有し、高電界ではほとんど減衰せず、高電界処理能力が強い。 したがって、SiC材料は高周波デバイスに適している。
SiC単結晶はまた、製造技術において最も成熟した第三世代の半導体材料です。 したがって、SiCは、高温、高周波、高出力、高電圧デバイスを製造するための理想的な材料の1つである。
高電力密度、高電圧、大電流のIGBTパワーモジュールがインバータの最も重要な構成要素であることはよく知られている。 電力密度が高いほど、電気駆動システムの設計がコンパクトになり、同じ容積内での電力が大きくなります。 SiCデバイス(例:最大700 A / cm 2のInfineon製品)の高電流密度により、フルパワーSiCパワーモジュールのパッケージサイズは、同じパワーレベルでのSi IGBTパワーモジュールよりも大幅に小さくなり、サイズも大幅に縮小されます。電源モジュール。





