Dengan industri yang berkembang pesat, penggunaan tenaga global telah meningkat tahun demi tahun. Di China, pencemaran kenderaan telah menjadi sumber pencemaran udara yang penting, penyebab utama pencemaran asap dan pencemaran asap fotokimia, dan segera pencegahan dan kawalan pencemaran kenderaan menjadi semakin menonjol. Penjimatan tenaga dan pengurangan pelepasan telah menjadi isu utama dalam pembangunan industri automotif. Oleh itu, dengan kuat membangunkan kenderaan tenaga baru adalah langkah strategik untuk mencapai pemuliharaan tenaga dan pengurangan pelepasan dan mempromosikan pembangunan mampan industri automobil China.
Pada masa ini, bahagian pemacu elektrik EV (Pure Electric Vehicle) dan HEV (Hybrid Electric Vehicle) kebanyakannya terdiri daripada peranti kuasa berasaskan silikon (Si). Dengan perkembangan kenderaan elektrik, keperluan yang lebih tinggi telah diletakkan pada pengurangan kecil dan pengurangan berat pemacu elektrik. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh batasan-batasan material, alat kuasa tradisional berasaskan Siasat telah mendekati atau bahkan mencapai had intrinsik bahan-bahan mereka dalam banyak aspek. Oleh itu, pelbagai pengeluar automotif mempunyai harapan yang tinggi untuk peranti kuasa silikon karbida generasi baru (SiC).
Semikonduktor generasi ketiga, yang diwakili oleh karbida silikon, mempunyai kelebihan yang signifikan terhadap bahan semikonduktor tradisional seperti silikon monocrystalline dan galium arsenide, seperti kekonduksian terma yang tinggi, kekuatan medan pecah tinggi, kadar drift elektron tepu yang tinggi, dan tenaga ikatan yang tinggi. Kestabilan kimia yang tinggi dan rintangan sinaran yang kuat telah menentukan bahawa karbida silikon mempunyai kedudukan yang tidak dapat ditukar dalam banyak bidang. Terutamanya seperti berikut:
(1) SiC mempunyai kekonduksian terma yang tinggi (sehingga 4.9 W / cm • K), iaitu 3.3 kali dari Si. Oleh itu, bahan SiC mempunyai kesan pelesapan haba yang baik. Secara teorinya, peranti kuasa SiC boleh beroperasi pada suhu persimpangan 175 ° C, jadi jumlah sinki haba dapat dikurangkan dengan ketara, yang sesuai untuk membuat peranti suhu tinggi.
(2) SiC mempunyai kekuatan medan kerosakan yang tinggi, dan medan elektrik pecahnya adalah 10 kali dari Si, jadi ia sesuai untuk suis voltan tinggi, dan mempunyai keupayaan pengendalian kuasa yang kuat, menjadikan bahan SiC sesuai untuk menghasilkan kuasa tinggi, peranti semasa yang tinggi.
(3) SiC mempunyai kadar drift elektron tepu yang tinggi, iaitu dua kali nilai Si, dan tidak dapat dicapai pada bidang yang tinggi, dan keupayaan pemprosesan bidang yang tinggi adalah kuat. Oleh itu, bahan SiC sesuai untuk peranti frekuensi tinggi.
SiC kristal tunggal juga merupakan bahan semikonduktor generasi ketiga yang paling matang dalam teknologi persediaan. Oleh itu, SiC adalah salah satu bahan yang ideal untuk pembuatan suhu tinggi, frekuensi tinggi, kuasa tinggi, peranti voltan tinggi.
Adalah diketahui bahawa ketumpatan kuasa tinggi, voltan tinggi, modul kuasa IGBT arus tinggi adalah komponen terpenting dalam penyongsang. Semakin tinggi kepadatan kuasa, semakin padat reka bentuk sistem pemacu elektrik, dan semakin besar kuasa dalam jumlah yang sama. Oleh kerana ketumpatan arus tinggi peranti SiC (contohnya, produk Infineon sehingga 700 A / cm2), saiz pakej modul kuasa SiC sepenuhnya jauh lebih kecil daripada modul kuasa Si IGBT pada tahap kuasa yang sama, sangat mengurangkan saiz modul kuasa.