V tom čase v úžasnom svete zvanom elektronika existovali dva veľmi dôležité materiály, ktoré spolu neustále súperili, a to SiC MOSFET vs. Si MOSFET. Allswell. Možno sa pýtate, čo tieto slová znamenajú. Vôbec sa nebojte! Preto sme tu my, aby sme vám všetko veľmi rýchlo a jednoducho vysvetlili.
Čo je to polovodičový materiál?
Teraz poďme na to, čo sú to vlastne polovodičové materiály. Existujú suroviny, ktoré môžete použiť, čo je veľmi špeciálne a dáva život všetkým elektronickým zariadeniam, ako je smartfón, laptop alebo dokonca robot! Obrázok musí mať samostatné nástroje pre každú hračku, ktorú ste skladali. Tu to máte, používame rôzne zdroje na vytváranie rôznych druhov elektronických zariadení.
Kremík, symbol Si, bol prevládajúcim materiálom používaným v elektronických zariadeniach už veľmi dlho. Kremík je veľmi žiadaný najmä preto, že je to vhodný materiál na použitie v mnohých aplikáciách. Ale hádajte čo? SiC alebo karbid kremíka. Tieto materiály sú relatívne nové, s ich vyššími prevádzkovými teplotami (1200 stupňov +) a lepšou účinnosťou, ktoré ich robia atraktívnymi najmä pre motory na bioplyn. SiC nejaké úžasné výhody používania Sic oproti si Bolo by to napríklad rýchlejšie a fungovalo by to efektívnejšie. Preto títo dvaja súperia mosfet SiC a Si MOSFET, aby ste videli, ktorý z nich je lepší!
Ktorý z nich je efektívnejší?
Teraz k otázke efektívnosti. Efektivita je v elektronike kritickým bodom. Hovorí nám, ako dobre zariadenie využíva energiu. Zvážte toto: keď robíte domáce úlohy, pravdepodobne ich budete chcieť dokončiť rýchlo, aby ste sa mohli vrátiť k hraniu hier alebo tráveniu času s priateľmi. Tiež elektronika chce byť opatrná s energiou, ktorú používa, aby mohla lepšie fungovať a veľa nám slúžiť.
SiC MOSFET je účinnejší v porovnaní so Si MOSFET. Je teda efektívnejší pri využívaní energie! Vďaka nulovým stratám energie je SiC schopný prevádzkovať vyššie napätia a teploty. Preto SiC mosfet by bolo pre vás vhodnejšie, ak vám vadí, že vaše elektronické zariadenia spotrebúvajú menej energie a pracujú rýchlejšie ako predtým!
Pochopenie kompromisov
Výber správneho polovodičového materiálu nie je triviálnym cvičením. Každý z nich má dobré aj zlé stránky. Rozhodovanie je trochu ako výber medzi dvoma stranami pri výbere obeda. Možno je pre vás v jednom momente desiata lepšia, ale predpokladajme scenár, že vaše ďalšie obľúbené jedlo chutí úžasne. Preto musíte zvážiť, čo chcete viac.
SiC MOSFET je v tomto prípade pekný, pretože využíva energiu lepšie, ale má aj cenu. Vyššie náklady na SiC môžu byť pre niektoré aplikácie výzvou, najmä v časoch, keď sú rozpočty obmedzené. Si MOSFET je na druhej strane lacnejší a dostupnejší, ale nefunguje tak efektívne ako SiC MOSFET.
Po druhé, SiC MOSFET sú novšou technológiou, takže medzi inžiniermi je menej oboznámenie s tým, ako ich používať. To vám môže sťažiť nájdenie niekoho, kto by vám mohol pomôcť, ak máte problémy s jeho používaním. Preto pri rozhodovaní musíte brať do úvahy všetky tieto faktory.
Ktorý z nich funguje lepšie?
Prejdime teda k výkonu. Ďalším aspektom, ktorý musíte analyzovať pri výbere polovodičového materiálu, je výkon. Zjednodušene povedané – výkon je kvalita toho, ako niečo funguje. Takto dobre bude materiál fungovať a dobre si plní svoje úlohy.
SiC MOSFET verzus Si MOSFETH Ak by sme sa teda odvolávali na charakteristiky SiC a neporovnávali ho s inými materiálovými parametrami, ako je GaN vo všeobecnosti, potom by to bolo presnejšie, pretože pri porovnaní jednej výkonovej matrice, ako je holé si mofet proti holým sic mosfetom rovnakej veľkosti, aj keď sú oba plne spracovaný produkt, potom Trench Power Sic mosfety majú takmer 1/4-nový odpor v zapnutom stave ako Epi planárna alebo Schottkyho bariéra Bariéra typu IV Charakteristiky, aj čas prepínania bude menej drastický v porovnaní s epitaxným pestovaním prípravná vrstva pre štruktúru zariadenia, ktorá sa môže nabíjať vysokým/nízkym vákuom po špičkových koncentráciách dopovania poľa iónovou difúziou dosiahnutými na konci smerom k rozhraniu chladiacej strany, prispôsobených vstupom hradla. Napríklad dokáže zvládnuť väčší odber prúdu kvôli vyšším výstupným napätiam a je tepelne účinný vďaka podpore vysokej teploty. To umožňuje, aby sa tieto jedinečné vlastnosti SiC MOSFET dostali do ťažších kontextov, ako sú elektrické vozidlá (EV) a solárna energia, kde je vysoká spoľahlivosť a účinnosť rozhodujúca.
Výber materiálu pre váš gadget
Nájsť optimálny polovodičový materiál pre zariadenie môže byť náročné. Je to veľmi podobné ako výber hračky, s ktorou sa vám najlepšie hralo. Chcete si vybrať niečo, čo budete radi používať, a hneď sa to nepokazí.
Ak teda hľadáte zariadenie, ktoré je veľmi výkonné a energeticky efektívne, vyberte si SiC MOSFET. Ak je však minimalizácia nákladov kritická a nepožadujete maximálny výkon, potom môže byť Si MOSFET vašou najlepšou voľbou.
Majte na pamäti, že každý prípad použitia je iný a pri výbere polovodičového materiálu nemusí existovať jedna odpoveď pre všetky aplikácie. Preto sa zamyslite nad tým, aké sú vaše osobné potreby a vynaložte určité úsilie na hľadanie ďalších odpovedí, ako aj podpory, aby ste sa mohli rozhodnúť.