در آن زمان در جهان شگفت انگیز الکترونیک، دو ماده بسیار مهم وجود داشتند که همواره در مقابل یکدیگر رقابت می کردند: SiC MOSFET و Si MOSFET هر دو از Allswell ممکن است عجیب بودن این کلمات را فکر کنید. اصلا نگران نباشید! دقیقا برای اینکه اینجا هستیم تا همه چیز را به شما سریع و ساده توضیح دهیم.
چیست ماده نیمه رسانا؟
حالا بیایید وارد این موضوع شویم که ماده نیمه رسانا چیست. اینها مواد خامی هستند که میتوانید استفاده کنید و بسیار ویژه هستند و زندگی به دستگاههای الکترونیکی مثل تلفن همراه، لپتاپ یا حتی رباتها میدهند! فرض کنید باید برای هر بازیچهای که در حال ساختن آن هستید، ابزار جداگانهای داشته باشید. اینجا شما، ما از منابع مختلفی استفاده میکنیم تا دستگاههای الکترونیکی مختلفی بسازیم.
سیلیکون، که با نماد Si شناخته میشود، طولانی است که ماده غالبی بوده که در دستگاههای الکترونیکی استفاده میشود. سیلیکون به دلیل اینکه برای بسیاری از کاربردها ماده مناسبی است، تقاضای زیادی داشته است. اما حدس بزنید؟ SiC یا کربید سیلیکون. این مaterialها نسبتاً جدید هستند و به دلیل دمای بالای عملیاتی آنها (بیش از 1200 درجه) و کارایی بهتر، برای موتورهای گاز زیستی جذاب هستند. SiC دارای مزایای فوق العادهای در مقایسه با Si است که به آن دست میدهد، مثلاً سریعتر و کارآمدتر کار میکند. بنابراین این دو در رقابت با هم قرار دارند. Mosfet sic و موسفت Si برای دیدن کدام یک بهتر است!
کدام یک کارآمدتر است؟
اکنون، به موضوع کارآیی. کارآیی نقطه ای مهم در الکترونیک است. این به ما میگوید تا چه اندازه دستگاه استفاده خوبی از انرژی میکند. فرض کنید این را در نظر بگیرید: وقتی وظیفه مینویسید، شما احتمالاً میخواهید سریع آن را تمام کنید تا بتوانید به بازی کردن یا گذراندن زمان با دوستان بازگردید. همچنین، دستگاههای الکترونیکی میخواهند با انرژی که استفاده میکنند مراقب باشند تا بهتر کار کنند و ما را خدمت کنند.
موسفت SiC نسبت به موسفت Si کارآمدتر است. بنابراین در استفاده از انرژی کارآمدتر است! به علت عدم از دست دادن انرژی، SiC قادر به کار کردن در ولتاژها و دماهای بالاتر است. این است که چرا موسفت SiC برای شما مناسبتر خواهد بود، اگر از اینکه دستگاههای الکترونیکی شما کمتر انرژی مصرف کنند و سریعتر کار کنند، نگران باشید!
درک معاملات
انتخاب ماده نیمه رسانا مناسب کار آسون نیست. هرکدام نقاط قوت و ضعف دارند. تصمیم گیری مانند انتخاب بین دو گزینه وقتی که ناهار خود را انتخاب میکنید، است. شاید در یک زمان، واقعاً نosh بهتر برای شما باشد، اما فرض کنید که غذای دیگری که دوست دارید، طعم فوق العادهای دارد. بنابراین، باید وزن بدهید که کدام یک را بیشتر میخواهید.
MOSFET SiC در این حالت عالی است زیرا انرژی را بهتر مصرف میکند، اما همچنین با قیمتی همراه است. هزینه بالاتر SiC میتواند برای برخی کاربردها، به ویژه در زمانی که بودجه محدود است، چالش برانگیز باشد. MOSFET Si از سوی دیگر ارزانتر و در دسترستر است، اما به صورت کارآمدی مثل MOSFET SiC عمل نمیکند.
در دومین نکته، MOSFETهای SiC فناوری جدیدتری هستند، بنابراین آشنایی کمتری بین مهندسان درباره نحوه استفاده از آنها وجود دارد. این موضوع میتواند باعث شود که پیدا کردن کسی که بتواند در صورت مشکل کمکتان کند، دشوار باشد. بنابراین، باید تمام این عوامل را در هنگام تصمیمگیری در نظر بگیرید.
کدام یک بهتر کار میکند؟
پس، ادامه دادن به عملکرد. یک جنبه دیگری که باید در حال تحلیل باشید هنگام انتخاب ماده نیمه رسانا، عملکرد است. برای توضیح ساده – عملکرد کیفیت کارکرد چیزی است که چگونه کار میکند. اینطور که یک ماده چقدر خوب عمل میکند و در وظایف خود عملکرد خوبی دارد.
MOSFET SiC vs MOSFET Si بنابراین، اگر ما به ویژگیهای SiC اشاره میکردیم و آن را با پارامترهای دیگر مانند GaN مقایسه نمیکردیم، حالت کلی دقیقتر بود زیرا وقتی یک تراشه قدرت تکی مثل si خالی را مقایسه میکنیم MOSFET حتی در برابر موسفتس های سیک خالی با اندازه یکسان، حتی اگر هر دو محصول پردازش کاملی باشند، موسفتس های تrench قدرت سیسیک مقاومت رسانش نزدیک به یک چهارم کمتر از نوع مسطح اپی یا مانع شوتکی و مشخصات I-V نوع مانع است، همچنین زمان جابجایی نسبت به لایه پیشآماده اپیتaksیل که ممکن است بعد از رسیدن به غلظتهای پیک دoping میدان در فرآیند یون-انتشار، بار بالا/پایین خلاء باردار شود، کمتر خواهد بود. برای مثال، میتواند جریان بیشتری را به علت ولتاژهای خروجی بالاتر تحمل کند و به دلیل حمایت از دماهای بالا، از نظر حرارتی کارآمد است. این موضوع اجازه میدهد تا ویژگیهای منحصر به فرد موسفت سیسیک در شرایط سختتری مانند وسایل نقلیه الکتریکی (EV) و انرژی خورشیدی قرار گیرد، جایی که قابلیت اعتمادپذیری و کارایی بالا اهمیت دارد.
انتخاب مواد برای Gadgets شما
یافتن ماده نیمه رسانا مناسب برای یک دستگاه ممکن است چالشبرانگیز باشد. این کار بسیار مشابه انتخاب بازیafsadfsadفی که بهترین بازی با آن را انجام دادهاید، است. شما میخواهید چیزی را انتخاب کنید که از استفاده از آن لذت ببرید و همچنین فوراً شکسته نشود.
بنابراین، اگر در حال جستجوی یک دستگاه با عملکرد بسیار بالا و مصرف انرژی کم هستید، سیستم SiC MOSFET را انتخاب کنید. اما اگر کاهش هزینه امری حیاتی است و پس از عملکرد ماکزیمم دنبال نیستید، احتمالاً Si MOSFET گزینه بهتری برای شما خواهد بود.
به یاد داشته باشید که هر مورد کاربردی متفاوت است و ممکن است پاسخ واحدی برای تمام کاربردها در زمان انتخاب ماده نیمه رسانا وجود نداشته باشد. بنابراین، فکر کنید نیازهای شخصی خود چیست و تلاش کنید تا بیشتر جستجو کنید و پشتیبانی بیشتری دریافت کنید تا تصمیم خود را گرفته باشید.