prólogo
Las investigaciones realizadas durante la última década han demostrado que los materiales de banda prohibida ancha (WBG) como el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de galio (GaN) pueden servir como base para los dispositivos semiconductores de potencia de próxima generación. Los avances en los dispositivos de energía WBG ofrecen mejoras dramáticas en el rendimiento y nuevas funciones que no son posibles con los dispositivos basados en silicio. Sin embargo, es solo recientemente que los dispositivos de potencia WBG, especialmente los dispositivos de potencia basados en SiC, han llegado a ser considerados parte del conjunto de herramientas del diseñador de sistemas de potencia. Esto se debe a una combinación de factores. Eso significa proveedores que ofrezcan disponibilidad de todos los componentes necesarios para construir un sistema de energía completo (diodos, interruptores, módulos de SiC), una cadena de suministro extendida y precios económicamente más viables. Estas soluciones aún se encuentran en sus primeras etapas, ya que los dispositivos de alimentación de GaN apenas comienzan a estar disponibles comercialmente.
MOSFET de SiC: aprovechamiento de las propiedades del material de SiC para mejorar los interruptores de potencia
Un interruptor de alimentación ideal tiene las siguientes características:
- Puede fluir una gran corriente con una caída de voltaje cero en el estado ENCENDIDO
- Bloquea los altos voltajes sin fugas en el estado de apagado
- Cero pérdida de energía al pasar del estado apagado al estado encendido o viceversa
Una breve revisión de las propiedades del material explica por qué los dispositivos de potencia hechos de SiC superan a sus contrapartes de silicio. La figura anterior muestra las principales propiedades eléctricas y térmicas del Si y algunos materiales WBG.
Activación de la aplicación del sistema mejorado de conversión de energía
Aunque ha habido muchos avances tecnológicos importantes durante la última década y la cadena de suministro continúa expandiéndose, la industria aún se encuentra en los primeros días de la tecnología de banda prohibida amplia. A medida que la industria avanza para aprovechar y aprovechar todo el potencial del SiC, los dispositivos de potencia de SiC de próxima generación están bien posicionados para permitir nuevas aplicaciones de alto volumen, como vehículos eléctricos y transformadores de estado sólido. La mejora de estas aplicaciones seguirá estimulando la demanda del mercado y, al mismo tiempo, actuará como fuerza impulsora de futuros desarrollos tecnológicos. El compromiso de ROHM con nuevos avances en la tecnología de dispositivos de potencia de SiC es prometer a los diseñadores de sistemas desarrollos aún más emocionantes durante la próxima década.