Saintréithe Ábhair Chomhdhúile Sileacain

Saintréithe Ábhair Chomhdhúile Sileacain

Is leathsheoltóir cumaisc é SiC (carbíd sileacain) atá comhdhéanta de shileacan (Si) agus de charbón (C). I gcomparáid le Si, tá SiC deich n-uaire an neart réimse miondealú tréleictreach, trí huaire an bandgap, agus trí huaire an seoltacht teirmeach. Is féidir na réigiúin p-cineál agus n-cineál riachtanach chun struchtúir feiste a fhoirmiú in ábhair leathsheoltóra a fhoirmiú i SiC. Mar gheall ar na saintréithe seo is ábhar thar a bheith tarraingteach é SiC is féidir a úsáid chun feistí cumhachta a mhonarú a bhfuil a bhfeidhmíocht i bhfad níos airde ná a gcomhghleacaithe Si. Is féidir le feistí SiC voltas miondealaithe níos airde a sheasamh, tá friotachas níos ísle acu, agus is féidir leo oibriú ag teochtaí níos airde.

Tá SiC ann i struchtúir criostail polymorphic éagsúla, ar a dtugtar polytypes, mar shampla 3C SiC, 6H SiC, agus 4H SiC. Faoi láthair, is é 4H SiC an rogha is fearr de ghnáth i ndéantúsaíocht feistí cumhachta iarbhír. Tá sceallóga criostail aonair 4H SiC le trastomhais ó 3 orlach go 6 orlach ar fáil go tráchtála.

Buntáistí a bhaineann le húsáid ábhair chomhdhúile sileacain i bhfeistí cumhachta

Tá neart an réimse miondealaithe tréleictreach thart ar 10 n-uaire níos airde ná sin Si. Is féidir feistí SiC a dhéanamh le sraitheanna srutha níos tanaí agus/nó tiúchan dópála níos airde, rud a chiallaíonn go bhfuil voltais mhiondealaithe an-ard (600V agus níos airde) acu agus go bhfuil friotaíocht an-íseal acu i gcomparáid le feistí sileacain. Déantar friotaíocht na bhfeistí ardvoltais a chinneadh go príomha ag leithead an réigiúin srutha. Go teoiriciúil, faoin voltas miondealú céanna, is féidir le SiC friotaíocht limistéar aonaid an chiseal srutha a laghdú go 1/300 i gcomparáid le Si.

Is é IGBT (Transistor Bipolar Gate Inslithe) an gléas cumhachta sileacain is coitianta le haghaidh iarratais ardvoltais agus ard-srutha. Trí úsáid a bhaint as IGBT, baineadh amach friotaíocht íseal faoi ardvoltas miondealaithe ar chostas feidhmíochta lascála a íobairt. Déantar líon beag iompróirí luchta a instealladh isteach sa réigiún srutha chun friotaíocht seolta a laghdú. Nuair a dhéantar an trasraitheoir a mhúchadh, tógann sé am ar na hiompróirí seo athcheangal agus "scaipeadh", rud a mhéadaíonn caillteanais agus am aistrithe. I gcodarsnacht leis sin, is feistí iompróra tromlaigh iad MOSFETanna. Trí úsáid a bhaint as an réimse ard miondealaithe agus tiúchan iompróra SiC, is féidir le SiC MOSFETs na trí shaintréithe idéalach uile de lasca cumhachta a chomhcheangal, eadhon ardvoltais, friotaíocht íseal ar fhriotaíocht, agus luas aistrithe tapa.

Ciallaíonn bandgap níos mó freisin gur féidir le feistí SiC oibriú ag teochtaí níos airde. Tá an teocht oibriúcháin ráthaithe reatha le haghaidh feistí SiC idir 150 céim C agus 175 céim C. Tá sé seo go príomha mar gheall ar iontaofacht theirmeach an phacáistithe. Má dhéantar iad a phacáistiú i gceart, is féidir leo oibriú ag teocht 200 céim Celsius nó níos airde.

Www.superbheater.com