*文末有禮

碳化硅（SiC) 正在改變人類能源控制和轉換的方式，帶來一場顛覆性變革。電動汽車、可再生能源、儲能和不間斷電源等許多應用都能通過SiC實現性能的飛躍，使用SiC帶來的長期成本效益極為可觀。

SiC緣何成為時代的寵兒？

因為SiC提供了比硅基晶體管更高的效率。 安森美工業SiC功率模塊和分立器件高級產品經理John Harper為我們詳細詮釋了SiC的硬實力。 能源的轉化和控制包括交直電轉換或直流電的高低壓轉換。每次能量轉換都會產生損耗，以往使用的主要半導體元件是硅基二極管和MOSFET。而使用SiC器件可以提高效率，減少損耗。

這是因為SiC的導通電阻比硅低數百倍，電阻越小，壓降越低，意味著更低的功率損失和更少的熱耗散。由于導通損失和開關損耗較低，SiC器件可以在更高的頻率下工作。這些優點疊加讓SiC器件尺寸更小，同時不犧牲功率性能。 最渴望降低損耗的三個關鍵應用是：電動汽車、可再生能源和轉換儲存的能量。 電動汽車使用儲存的能量來產生動能，交流信號的幅度和頻率控制著電動機輸送的能量，在這些轉換階段使用SiC，能提高開關效率，并最大限度地提高車輛電池中儲存的能量。電動汽車是SiC的最大受益者，SiC能提高續航能力，同時讓電池更小。原因很簡單：SiC在兩個方向上都有很好的導電性，IGBT則不能。駕駛電動汽車不是在 100% 的負載下行駛，而是在 10%左右運行，在這種輕負載情況下，SiC的反向傳導可真正發揮作用。而超級結MOSFET的體二極管開關性能非常差，所以它們很少被用于電機應用。電動車充電樁為電池充電時，一直以100%的負荷運行，這正是1200V SiC MOSFET的低開關損耗發揮作用的地方，減少損耗，提高效率，讓電動車充電器更容易冷卻。

可再生能源采用直流電壓，將其轉換為交流電并供給電網，直流到交流的轉換需要高效的開關功率，才能最大限度地捕獲能量。太陽能逆變器由多個模塊化機柜組成，希望在相同機柜尺寸下得到更高的功率。假設系統總功率需要達到2.5兆瓦，而一個機柜為250KVA，需要10個機柜。使用SiC，就可以提高開關頻率，將單機柜功率提升至350 KVA，只需8個機柜，SiC可大大減少太陽能逆變器中電感器的尺寸、重量和安裝成本。 停電時，儲能系統可以保持世界的正常運轉，電力轉換設備盡可能用最高效率將儲存的能量轉化為交流電。儲能系統、UPS、電解器、燃料電池逆變器系統都受益于SiC。比如幾乎所有新UPS設計都使用SiC，以減少逆變器的損耗，從而大大降低散熱成本。

“中壓電網”系統多為10千伏、20千伏左右的交流電，需要采用固態變壓器將其轉換為直流電，用于電動車充電站或使用直流電的數據中心，這些系統也都受益于1700V、2000V級別的SiC器件。

安森美能做什么

安森美的SiC二極管、MOSFET和模塊系列經過優化，極為適合維也納整流拓撲、DC-DC固態繼電器、牽引和電機驅動、PFC、硬開關和輸出整流。對于需要最高功率密度的應用，安森美提供了全系列的SiC產品。端到端的供應鏈意味著安森美可以在設計和制造的每個關鍵階段，實現成本優化。 全系列產品 安森美提供額定電壓為600V、1200V和1700V的SiC MOSFET，額定電壓為650V、1700V和1200V的SiC二極管，額定電壓為1200伏的SiC模塊，為太陽能市場提供豐富的SiC混合模塊組合。最近發布的28毫歐1700伏 SiC MOSFET有D2PAK和TO-247兩種封裝。M3系列1200V SiC MOSFET 也在擴展，30毫歐、40毫歐和70毫歐等型號很快就會有樣品。安森美全系列的新SiC MOSFET驅動，可以和SiC MOSFET配套，讓客戶加快設計進程。 安森美還通過豐富的應用和建模經驗，為用戶挑選合適的SiC產品，確保在終端應用中運行可靠，并適合制造和量產。 端到端的供應鏈 安森美是唯一一家擁有完整端到端SiC供應鏈的半導體制造商，從原材料到最終成品，從襯底到模塊全覆蓋，質量控制貫穿所有環節，確保對SiC產品的質量和供應都有控制。安森美所有器件都通過可靠性測試（高達175攝氏度）、全范圍電壓測試、百分百雪崩測試和嚴格的老化過程，以確保排除早期故障，提高SiC制程工藝的整體質量。

第一步，用原材料生長出SiC晶錠，然后通過一系列制造步驟將其轉化為晶圓，在每個晶圓頂部添加一個外延層，或稱EPI。在SiC成品器件中，這個外延層給予產品所需的額定電壓。例如，750V或1200V用于電動汽車，1200V或1700V用于太陽能逆變器應用。 晶圓準備好后，可以制成SiC MOSFET或二極管晶圓，制造過程中需要測試完成的晶圓，以檢測所有可能改變其性能的潛在缺陷，它們被切成小塊后組裝成模塊或分立器件，再進行測試和包裝后才發貨。安森美通過智能工廠自動化跟蹤原始SiC晶圓制造過程中的輕微異常。甚至在產品通過初步質量檢控之后，也能跟蹤，確保不會交付任何有質量缺陷的器件。 安森美不但致力于SiC產品技術創新，還積極投資，不斷擴大產能，最近收購了GT advanced technologies，以滿足SiC產品不斷增長的需求。

登陸電堂安富利子站，了解SiC帶來的超能力以及安森美和安富利如何共同加速推進SiC技術創新和應用落地。

登陸有獎

活動時間：即日起-3月31日

活動規則：

1、認真填寫訂閱信息并登陸安富利子站瀏覽任意技術文檔或者觀看視頻的前500名行業電子工程師將獲得10元京東E卡。

2、獲獎名單活動結束后通過電堂微信公眾號發文公布獲獎名單。

溫馨提示：

1、本活動僅限電子行業電子工程師參與（非行業從業人員及學生不予發獎）

2、本活動最終解釋權歸電堂所有。

END

審核編輯 黃宇