碳化硅器件研究现状

车家号的网友，大家好！今天选车网为您带来博世碳化硅功率器件的最新消息，请点击关注选车网，第一时间了解最新的汽车资讯。 日前，选车君从相关渠道获悉，博世旗下的碳化硅功率器件完成了面向公众的首次亮相，该器件的主要作用是同时实现高开关频率和较低的能量损耗以及较小的芯片面积，能够将电动汽车和插电式混动汽车的纯电续航里程提升6%左右。 博世官方称，随着碳化硅器件使用量的不断增加，到2025年碳化硅的成本会与IGBT持平，而博世的第二家芯片工厂也将在2025年左右投产，届时博世会拥有两个晶圆生产厂，这也足以建立起博世在业内的优势地位。 博世已经在新能源相关汽车元器件领域深耕多年，近些年博世一直致力于为混合动力和电动车提供电机、电桥、电力电子控制器、车载冲配电单元、48V轻混系统、制动和转向系统等全面的产品组合。并且已经在中国市场成为了除主机厂外出货量最大的电机供应商。 选车君观点：新能源汽车的续航里程一直都是消费者十分关注的问题，也是制约新能源汽车发展的关键因素，而博世的碳化硅功率器件能够有效地缓解用户的续航里程焦虑，为消费者提供更出色的驾乘体验。 本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

碳化硅的用途十分广泛，工业、军事、高科技方面用得很多，但你说到大功率器件，我估计就是硅碳棒，用于高温炉大功率通电加热，使用温度达1450度。

一、汽车传感器的现状：1、温度传感器温度传感器有线绕电阻式、热敏电阻式和热偶电阻式三种主要类型。线绕电阻式温度传感器的准确度高,但响应特性差;热敏电阻式温度传感器灵敏度高,响应特性好,但线性差,适应温度较低;热偶电阻式温度传感器的准确度高,测量温度范围宽,但需要配合放大器和冷端处理一起使用。2、压力传感器压力传感器检测的量程为10kPa真空(车载诊断OBD蒸发漏油检测)到18mPa(柴油通用轨道commonrail油压系统)。满量程压力测量变化的要求是18000∶1。压力传感器主要用于检测气缸负压、大气压、涡轮发动机的升压比、气缸内压、油压等。吸气负压式传感器主要用于吸气压、负压、油压检测。压力传感器应用较多的有电容式、压阻式、差动变压器式(LVDT)、表面弹性波式(SAW)。LADT式压力传感器有较大的输出,易于数字输出,但抗干扰性差;SAW式压力传感器具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、分辨率高、数字输出等特点,用于汽车吸气阀压力检测,能在高温下稳定地工作,是一种较为理想的传感器。3、角度和线性位置传感器位置传感器测量线性位移的量程是小于1μm(典型的例子是在MEMS传感器内满量程敏感元件移动)到200mm(在主动悬挂系统支架震动和传输)满量程的位移量变化为2000000∶1。传感器的主要类型有:(1)电位计式角度和线性位置传感器;(2)霍尔传感器;(3)各向异性磁阻式角度和线性位置传感器;(4)光学编码。4、流量传感器空气流量传感器的主要技术指标为:工作范围为0.11～103m3/min,工作温度为-40～120℃,准确度≤1%。燃料流量传感器用于检测燃料流量,主要有水轮式和循环式,其动态范围为0～60kg/h,工作温度为-40～120℃,准确度±1%,响应时间小于10ms。5、气体浓度传感器气体浓度传感器主要用于检测车体内气体和废气排放。其中,最主要的是氧传感器,实用化的有氧化锆传感器(使用温度-40～900℃,准确度1%)、氧化锆浓差电池型气体传感器(使用温度30～800℃)、固体电解质式氧化锆气体传感器(使用温度0～400℃,准确度0.5%),另外还有二氧化钛氧传感器。和氧化锆传感器相比,二氧化钛氧传感器具有结构简单、轻巧、便宜,且抗铅污染能力强等特点。6、爆震传感器爆震传感器有磁致伸缩式和压电式。磁致伸缩式爆震传感器的使用温度为-40～125℃,频率范围为5～10kHz;压电式爆震传感器在中心频率5.417kHz处,其灵敏度可达200mV/gn,在振幅为0.1～10gn范围内具有良好线性度。7、位置和转速传感器目前,汽车使用的位置和转速传感器主要有交流发电机式、磁阻式、霍尔效应式、簧片开关式、光学式、半导体磁性晶体管式等,其测量范围为0～360°,准确度为±0.5°以下,测弯曲角达±0.1°。二、发展趋势：将要研究的传感器如下：(1)火花塞离子电流传感器(采用直流或交流施加间隙电压)。检测发动机熄火和爆震,而且指示气缸的峰压和空燃比。(2)光纤膜片反射传感器:检测汽缸内的压力波形。(3)压阻式碳化硅绝缘体压力传感器:检测汽缸内的压力波形。

去百度文库，查看完整内容>内容来自用户:黄国庆碳化硅电力电子器件的发展现状分析在过去的十五到二十年中，碳化硅电力电子器件领域取得了令人瞩目的成就，所研发的碳化硅器件的性能指标远超当前硅基器件，并且成功实现了部分碳化硅器件的产业化，在一些重要的能源领域开始逐步取代硅基电力电子器件，并初步展现出其巨大的潜力。碳化硅电力电子器件的持续进步将对电力电子技术领域的发展起到革命性的推动作用。随着SiC单晶和外延材料技术的进步，各种类型的SiC器件被开发出来。SiC器件主要包括二极管和开关管。SiC二极管主要包括肖特基势垒二极管及其新型结构和PiN型二极管。SiC开关管的种类较多，具有代表性的开关管有金属氧化物半导体场效应开关管（MOSFET）、结型场效应开关管（JFET）、绝缘栅双极开关管（IGBT）三种。1.SiC器件的材料与制造工艺1.1 SiC单晶碳化硅早在1842年就被发现了，但直到1955年，飞利浦（荷兰）实验室的Lely才开发出生长高品质碳化硅晶体材料的方法。到了1987年，商业化生产的SiC衬底进入市场，进入21世纪后，SiC衬底的商业应用才算全面铺开。碳化硅分为立方相（闪锌矿结构）、六方相（纤锌矿结构）和菱方相3大类共260多种结构，目前只有六方相中的4H-SiC、6H-SiC才有商业价值，美国科锐（Cree）等公司已经批量生产这类衬底。立方相（3C-SiC）还不能获得有商业价值的成品。SiC单晶生长经历了3个阶段, 即Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC高温升华分解这一特性，可采用升华法即Lely法来生长

在半导体器件的应用方面，随着碳化硅生产成本的降低，碳化硅由于其优良的性能而可能取代硅作芯片，打破硅芯片由于材料本身性能的瓶颈，将给电子业带来革命性的变革。碳化硅的主要应用领域有LED固体照明和高频率器件，未来手机和笔记本电脑的背景光市场将给碳化硅提供巨大的需求增长。而由于一些特殊方面的应用，国外碳化硅生产企业对中国进行禁运，而碳化硅晶体巨大的技术壁垒又导致中国国内到目前为止仍没有企业能够生产，因此，国内下游企业和研究机构都在“等米下锅”。全球主要碳化硅晶片制造商美国Cree公司在NASDAQ上市的Cree公司的碳化硅晶片产量为30万片，占全球出货量的85%。是全球碳化硅晶片行业的先行者，为后续有自主创新能力的企业开拓了市场和发展路径。

很多行业都有再用碳化硅呀　　1.太阳能逆变器太阳能发电用二极管的基本材料，碳化硅二极管的各项技术指标均优于普通双极二极管(silicon bipolar)技术。碳化硅二极管导通与关断状态的转换速度非常快，而且没有普通双极二极管技术开关时的反向恢复电流。在消除反向恢复电流效应后，碳化硅二极管的能耗降低70%，能够在宽温度范围内保持高能效，并提高设计人员优化系统工作频率的灵活性。　　2.新能源汽车充电器碳化硅二极管通过汽车级产品测试，极性接反击穿电压提高到650V，能够满足设计人员和汽车厂商希望降低电压补偿系数 的要求，以确保车载充电半导体元器件的标称电压与瞬间峰压 ，之间有充足的安全裕度 。二极管的双管产品 ，可最大限度提升空间利用率，降低车载充电器的重量。　　3.开关电源优势碳化硅的使用可以极快的切换，高频率操作，零恢复和温度无关的行为，再加我们的低电感RP包，这些二极管可以用在任向数量的快速开关二极管电路或高频转换器应用。　　4.工业优势碳化硅二极管：重型电机、工业设备主要是用在高频电源的转换器上，可以带来高效率、大功率、高频率的优势。

目前，以MOSFET、IGBT、晶闸管等为代表的主流功率器件在各自的频率段和电源功率段占有一席之地。功率MOSFET的问世打开了高频应用的大门，这种电压控制型单极型器件，主要是通过栅极电压来控制漏极电流，因而它有一个显著特点就是驱动电路简单、驱动功率小，开关速度快，高频特性好，最高工作频率可达1MHz以上，适用于开关电源和高频感应加热等高频场合，且安全工作区广，没有二次击穿问题，耐破坏性强。缺点是电流容量小，耐压低，通态压降大，不适宜大功率装置。目前MOSFET主要应用于电压低于1000V，功率从几瓦到数千瓦的场合，广泛应用于充电器、适配器、电机控制、PC电源、通信电源、新能源发电、UPS、充电桩等场合。IGBT综合了MOSFET和双极型晶体管的优势，有输入阻抗高，开关速度快，驱动电路简单等优点，又有输出电流密度大，通态压降下，电压耐压高的优势，电压一般从600V~6.5kV。IGBT优势通过施加正向门极电压形成沟道，提供晶体管基极电流使IGBT导通，反之，若提供反向门极电压则可消除沟道，使IGBT因流过反向门极电流而关断。比较而言，IGBT开关速度低于MOSFET，却明显高于GTR；IGBT的通态压降同GTR接近，但比功率MOSFET低很多；IGBT的电流、电压等级与GTR接近，而比功率MOSFET高。由于IGBT的综合优良性能，已经取代GTR，成为逆变器、UPS、变频器、电机驱动、大功率开关电源，尤其是现在炙手可热的电动汽车、高铁等电力电子装置中主流的器件。

在很久之前的教材上,方程式是这么写的： SiO2 + 2 C ==高温== Si + 2 CO↑ SiO2 + 3 C ==高温电炉== SiC + 2 CO↑ 现在但有些题,不大符合上面的方程式了. 并且人教高中课本上,没有生成SiC的方程式. 你可以认为与C的用量有关.具体看题就行了. 这种模棱两可的东西,考试的时候,题目肯定非常明确.

佳日丰泰整理了有关氧化铝陶瓷如何抛光处理的方法，总结如下：1、氧化铝陶瓷采用激光加工以及超声波加工研磨及抛光。2、成型的氧化铝陶瓷采用Al2O3微粉或金刚石磨膏进行研磨抛光。3、需要用施釉的方法(适合对表面光滑度要求很高的产品)。4、氧化铝陶瓷需要用比氧化铝还要硬的金刚石、碳化硅等由粗到细逐级进行研磨。5、用离子注入法对材料表面进行加工，离子注入陶瓷是对现有增韧机理的补充，是对制备好的陶瓷产品的深加工。氧化铝陶瓷的密度相对比较低，所以在抛光处理时一定要选对方法来操作，这样才能制作出最好，最优，最合格的产品，以满足客户多方面的需要及要求，氧化铝陶瓷可成型为片材，依客户图纸订做各种异形件。