W tamtym czasie w niesamowitym świecie zwanym elektroniką istniały dwa bardzo ważne materiały, które stale ze sobą konkurowały, a mianowicie MOSFET SiC kontra MOSFET Si, oba z Allswella. Być może zastanawiasz się, co oznaczają te słowa. Nie martw się! Dlatego jesteśmy tutaj, aby wyjaśnić wszystko bardzo szybko i łatwo.
Czym jest materiał półprzewodnikowy?
Przejdźmy teraz do tego, czym właściwie są materiały półprzewodnikowe. Istnieją surowce, których możesz użyć, co jest bardzo wyjątkowe i daje życie wszelkim urządzeniom elektronicznym, takim jak smartfon, laptop, a nawet roboty! Wyobraź sobie, że musisz mieć osobne narzędzia do każdej zabawki, którą składasz. No i masz, używamy różnych zasobów, aby zbudować wiele rodzajów urządzeń elektronicznych.
Krzem, symbol Si, jest dominującym materiałem używanym w urządzeniach elektronicznych od bardzo dawna. Krzem jest bardzo pożądany głównie dlatego, że jest wygodnym materiałem do wielu zastosowań. Ale zgadnij co? SiC, czyli węglik krzemu. Materiały te są stosunkowo nowe, a ich wyższe temperatury pracy (ponad 1200 stopni) i lepsza wydajność sprawiają, że są atrakcyjne szczególnie dla silników biogazowych. SiC ma kilka cholernie dobrych zalet stosowania SiC zamiast Si. Byłoby to na przykład szybsze i działałoby wydajniej. Stąd oba materiały konkurują ze sobą mosfet SiC i Si MOSFET, aby sprawdzić, który jest lepszy!
Który jest bardziej wydajny?
Teraz przejdźmy do kwestii wydajności. Wydajność jest punktem krytycznym w elektronice. Mówi nam, jak dobrze urządzenie wykorzystuje energię. Rozważ to: kiedy robisz pracę domową, prawdopodobnie chcesz ją szybko skończyć, aby móc wrócić do gier lub spędzać czas ze znajomymi. Ponadto elektronika chce być ostrożna z energią, której używa, aby mogła działać lepiej i służyć nam.
MOSFET SiC jest bardziej wydajny w porównaniu do MOSFET Si. Jest więc bardziej wydajny w wykorzystaniu energii! Ze względu na zerową stratę energii, SiC jest w stanie pracować przy wyższych napięciach i temperaturach. Dlatego Mosfet SiC będzie dla Ciebie bardziej odpowiedni, jeśli zależy Ci na tym, aby Twoje urządzenia elektroniczne zużywały mniej energii i działały szybciej niż dotychczas!
Zrozumienie kompromisów
Wybór odpowiedniego materiału półprzewodnikowego nie jest trywialnym zadaniem. Każdy z nich ma swoje dobre i złe strony. Podejmowanie decyzji jest trochę jak wybieranie między dwoma stronami podczas wybierania lunchu. Może w pewnym momencie przekąska jest dla Ciebie lepsza, ale załóżmy scenariusz, w którym Twoje inne ulubione jedzenie smakuje niesamowicie. Dlatego musisz rozważyć, czego chcesz bardziej.
W tym przypadku MOSFET SiC jest dobry, ponieważ lepiej wykorzystuje energię, ale ma też swoją cenę. Wyższy koszt SiC może być wyzwaniem dla niektórych zastosowań, szczególnie w czasach, gdy budżet jest ograniczony. Z drugiej strony MOSFET Si jest tańszy i bardziej dostępny w sprzedaży, ale nie działa tak wydajnie jak MOSFET SiC.
Po drugie, MOSFET-y SiC to nowsza technologia, więc inżynierowie mają mniejszą wiedzę na temat tego, jak ich używać. Może to utrudnić znalezienie kogokolwiek, kto mógłby pomóc, jeśli masz problemy z ich używaniem. Dlatego musisz wziąć pod uwagę wszystkie te czynniki, podejmując decyzję.
Który z nich działa lepiej?
Przechodząc do wydajności. Kolejnym aspektem, który należy przeanalizować podczas wybierania materiału półprzewodnikowego, jest wydajność. Mówiąc prościej – wydajność to jakość działania czegoś. To, jak dobrze materiał będzie działał i jak dobrze radzi sobie w swoich zadaniach.
MOSFET SiC kontra MOSFET SiW związku z tym, gdybyśmy odnosili się do charakterystyki SiC, a nie porównywali jej z innymi parametrami materiałowymi, takimi jak GaN w ogólnym przypadku, byłoby to dokładniejsze, ponieważ w przypadku porównania pojedynczego układu zasilania, takiego jak goły układ Si mosfet w porównaniu z gołymi tranzystorami MOSFET SIC tej samej wielkości, mimo że oba są w pełni przetworzonymi produktami, tranzystory MOSFET SIC Trench Power mają blisko 1/4 rezystancji w stanie włączonym niż Epi planar lub bariera Schottky'ego typu IV Charakterystyka, również czas przełączania będzie mniej drastyczny w porównaniu z epitaksjalnie wyhodowaną warstwą przygotowawczą dla struktury urządzenia, która może ładować się do wysokiej/niskiej próżni po osiągnięciu stężeń domieszkowania pola szczytowego dyfuzji jonów na końcu w kierunku wejścia bramki dopasowanej do interfejsu chłodzącego. Na przykład może on obsługiwać większy pobór prądu ze względu na wyższe napięcia wyjściowe i jest wydajny termicznie ze względu na wsparcie wysokiej temperatury. Umożliwia to umieszczenie tych unikalnych cech tranzystorów MOSFET SiC w trudniejszych kontekstach, takich jak pojazdy elektryczne (EV) i energia słoneczna, gdzie wysoka niezawodność i wydajność mają kluczowe znaczenie.
Wybór materiału na gadżet
Znalezienie optymalnego materiału półprzewodnikowego dla urządzenia może być trudne. Jest to bardzo podobne do wyboru zabawki, którą najlepiej się bawiłeś. Chcesz wybrać coś, co będzie ci się podobało i co nie zepsuje się od razu.
Więc jeśli szukasz urządzenia o bardzo wysokiej wydajności i energooszczędności, wybierz SiC MOSFET. Jeśli jednak minimalizacja kosztów jest krytyczna i nie zależy Ci na maksymalnej wydajności, Si MOSFET może być najlepszym wyborem.
Pamiętaj, że każdy przypadek użycia jest inny i nie ma jednej odpowiedzi na wszystkie zastosowania przy wyborze materiału półprzewodnikowego. Dlatego zastanów się nad swoimi osobistymi potrzebami i poświęć trochę wysiłku, aby poszukać więcej odpowiedzi, a także wsparcia, aby móc podjąć decyzję.