当時、エレクトロニクスという素晴らしい世界では、SiC MOSFETとSi MOSFETという2つの非常に重要な材料が絶えず競い合っていました。 オールスウェルおそらく、これらの言葉の意味がわからないでしょう。心配しないでください。私たちがすべてを非常に迅速かつ簡単に説明するためにここにいるのです。
半導体材料とは何ですか?
さて、半導体材料が実際どのようなものか見ていきましょう。非常に特殊な原材料を使用でき、スマートフォン、ラップトップ、さらにはロボットなど、あらゆる電子機器に命を吹き込みます。組み立てるおもちゃごとに別々のツールが必要になることを想像してみてください。このように、私たちはさまざまなリソースを使用して、複数の種類の電子機器を製造しています。
シリコン（記号Si）は、長い間、電子機器に主に使われてきました。シリコンは、多くの用途に使用できる便利な素材であるため、需要が高まっています。しかし、どうでしょう？SiC、つまりシリコンカーバイドです。これらの素材は比較的新しく、動作温度が高く（1200度以上）、効率が良いため、特にバイオガスエンジンに適しています。SiCには、SiよりもSiCを使用する素晴らしい利点があります。たとえば、より高速で効率的に動作します。したがって、このXNUMXつは競合しています。 MOSFET SiC と Si MOSFET を比較してどちらが優れているかを見てみましょう。
どちらがより効率的でしょうか?
さて、効率の問題に移りましょう。効率は電子機器にとって重要なポイントです。効率は、機器がエネルギーをどれだけ有効活用しているかを示します。考えてみてください。宿題をするときは、ゲームをしたり友達と過ごしたりできるように、早く終わらせたいと思うでしょう。また、電子機器は、より良く機能し、私たちに大いに役立つように、使用するエネルギーに注意を払います。
SiC MOSFETはSi MOSFETに比べて効率が高く、エネルギーの利用効率も高いです。エネルギー損失がゼロであるため、SiCはより高い電圧と温度で動作することができます。 SiC MOSFET 電子機器の消費電力を抑え、以前よりも速く動作させることをお考えなら、これが最適でしょう。
トレードオフを理解する
適切な半導体材料を選択するのは簡単なことではありません。それぞれに良い点と悪い点があります。決定は、ランチを選ぶときに 2 つのサイドメニューのどちらかを選ぶようなものです。ある時点ではスナックの方が体に良いかもしれませんが、別のお気に入りの食べ物がおいしいというシナリオを想定してみましょう。したがって、どちらをもっと望むかをよく検討する必要があります。
この場合、SiC MOSFET はエネルギーをより効率的に使用するので優れていますが、価格も高くなります。SiC のコストが高いため、特に予算が限られている場合には、一部のアプリケーションでは問題となる可能性があります。一方、Si MOSFET はより安価で入手しやすいですが、SiC MOSFET ほど効率的に動作しません。
第二に、SiC MOSFET は比較的新しい技術であるため、エンジニアの間でもその使用方法があまり知られていません。そのため、使用中に問題が発生した場合に助けてくれる人を見つけるのが難しくなる可能性があります。したがって、決定する際には、これらすべての要素を考慮する必要があります。
どちらがより効果的でしょうか?
では、パフォーマンスについてお話しましょう。半導体材料を選択する際に分析しなければならないもう 1 つの側面は、パフォーマンスです。簡単に言えば、パフォーマンスとは、何かがどのように機能するかという品質です。これは、材料がどれだけうまく機能するかを示し、そのタスクで優れたパフォーマンスを発揮します。
SiC MOSFET vs Si MOSFETしたがって、SiCの特性について言及し、一般的なケースでGaNなどの他の材料パラメータと比較しない場合は、裸のSiなどの単一のパワーダイを比較するとより正確になります。 モスフェット 両方ともフルプロセス処理された製品であるにもかかわらず、同じサイズのベア SiC MOSFET と比較すると、トレンチ パワー SiC MOSFET は、エピ プレーナまたはショットキー バリア バリア タイプ IV 特性よりもオン状態抵抗が 1/4 近くあります。また、イオン拡散ピーク フィールド ドーピング濃度が冷却側インターフェイス マッチング ゲート入力に向かって最後に達成された後、高/低真空で充電される可能性があるデバイス構造のエピ エピタキシャル成長準備層と比較して、スイッチング時間はそれほど劇的ではありません。たとえば、出力電圧が高いため、より多くの電流を引き込むことができ、高温サポートのため熱効率に優れています。これにより、SiC MOSFET のこれらの独自の機能を、高い信頼性と効率が重要となる電気自動車 (EV) や太陽光発電などのより厳しいコンテキストに導入できます。
ガジェットの素材を選ぶ
デバイスに最適な半導体材料を見つけるのは難しいかもしれません。それは、一番遊びやすいおもちゃを選ぶのと非常に似ています。使いたくなるもの、すぐに壊れないものを選びたいものです。
したがって、非常に高性能で電力効率の高いデバイスをお探しの場合は、SiC MOSFET を選択してください。ただし、コストを最小限に抑えることが重要であり、最大のパフォーマンスを求めていない場合は、Si MOSFET が最適な選択肢となる可能性があります。
半導体材料を選択する際には、使用事例はそれぞれ異なり、すべてのアプリケーションに 1 つの答えがあるわけではないことを念頭に置いてください。したがって、個人的なニーズは何かをよく考え、より多くの答えやサポートを探す努力をして、決断を下せるようにしてください。