以SiC為代表的第三代寬禁帶半導體技術在LED半導體照明領域獲得重要應用之后,不斷取得新突破,成功拓展其在新一代電力電子領域應用。
科銳(Nasdaq: CREE)SiC基MOSFET(金屬氧化物半導體場效應管)技術獲得顯著提升,能夠在1700V電壓下工作,開關損耗僅為采用傳統Si基IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)的1/6,在實現高性能的同時還能減少配套零部件的物料成本,從而在系統層面顯著節約開支,可完全顛覆電源轉換領域現有規則,開啟更多令人振奮的設計選項。
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2014年1月15日,美國政府正式宣布全力支持以SiC為代表的第三代寬禁帶半導體,旨在引領針對下一代電力電子的制造業創新。計劃在未來的5年里,通過使以SiC為代表的第三代寬禁帶半導體技術擁有當前Si基電力電子技術的成本競爭力,實現下一代節能高效大功率電力電子芯片和器件,從而引領包括消費類電子、工業設備、通訊、清潔能源等在內的多個全球最大規模、最快增長速度的產業市場,全面提升國際競爭力并創造高薪就業機會。
2014年11月7日,國家科技部曹健林副部長在第十一屆中國國際半導體照明論壇主題報告“開放創新融合-科技大跨界時代的產業發展”中指出: 從諾貝爾物理獎的半導體技術分布來看,未來將是第三代半導體,是整個業界努力的一個方向。第三代半導體技術將在能源、節能減排、國防安全、新一代信息技術和人類生活等各個方面產生巨大的影響。第三代半導體,是解決低碳、智能、綠色發展的突破口。第三代半導體,將引領下一代技術和應用的戰略變革。
以SiC為代表的第三代寬禁帶半導體,能夠在更高溫度和更高電壓及頻率的環境下正常工作,同時消耗更少的電力、具有更強的持久性和可靠性,這將為下一代擁有更小體積、更快速度、更低成本、更高效率的電力電子產品(包括個人電子設備、電動汽車、可再生能源聯網、工業規模的變速驅動電機、更智能化及更靈活的電網、移動信息大數據時代服務器網絡等)提供飛躍的機遇。
在LED半導體照明領域,SiC技術同樣發揮了重要影響和引領作用。SiC襯底,有效地解決了襯底材料與GaN的晶格匹配度問題,減少了缺陷和位錯,更高的電光轉換效率從根本上帶來更多的出光和更少的散熱。科銳開創性的SC5技術平臺和超大功率XHP LED器件基于業界最強的SiC技術,在LED外延結構和芯片架構方面實現了諸多重要技術提升,并且開發出經過優化設計的先進光轉換系統以實現最佳散熱性能和光學性能,并且使得系統層面的光學、電學、熱學、機械學成本大幅降低。