كرېمنىينى ئاساس قىلغان ئېلېكتر يېرىم ئۆتكۈزگۈچكە سېلىشتۇرغاندا ، SiC (كرېمنىي كاربون) ئېلېكتر يېرىم ئۆتكۈزگۈچ چاستوتا ئالماشتۇرۇش ، يوقىتىش ، ئىسسىقلىق تارقىتىش ، كىچىكلىتىش قاتارلىقلاردا كۆرۈنەرلىك ئەۋزەللىككە ئىگە.
تېسلانىڭ كرېمنىي كاربون ئىنۋېرتېرىنىڭ كەڭ كۆلەمدە ئىشلەپچىقىرىلىشىغا ئەگىشىپ ، تېخىمۇ كۆپ شىركەتلەر كرېمنىي كاربون مەھسۇلاتلىرىنىمۇ قونۇشقا باشلىدى.
SiC بەك «ھەيران قالارلىق» ، ئۇ يەر يۈزىدە قانداق ياسالغان؟ ھازىر قايسى پروگراممىلار بار؟ كۆرۈپ باقايلى!
01 a SiC نىڭ تۇغۇلۇشى
باشقا ئېلېكتر يېرىم ئۆتكۈزگۈچلەرگە ئوخشاش ، SiC-MOSFET كەسىپ زەنجىرىمۇ بارئۇزۇن خرۇستال - تارماق بالا - ئېپتاكىس - لايىھىلەش - ياساش - ئورالما ئۇلىنىشى.
ئۇزۇن كىرىستال
ئۇزۇن كىرىستال ئۇلىنىش جەريانىدا ، يەككە خرۇستال كرېمنىي ئىشلىتىدىغان تىرا ئۇسۇلىنىڭ تەييارلىنىشىغا ئوخشىمايدىغىنى ، كرېمنىي كاربون ئاساسلىقى فىزىكىلىق گاز توشۇش ئۇسۇلىنى قوللىنىدۇ (PVT ، Lly ياكى ئۇرۇق كىرىستال سۇبلىملاش ئۇسۇلى دەپمۇ ئاتىلىدۇ) ، يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق خىمىيىلىك گاز چۆكۈش ئۇسۇلى (HTCVD) ) تولۇقلىما.
Ore Core step
1. كاربون قاتتىق خام ئەشيا ؛
2. قىزىتقاندىن كېيىن ، كاربون قاتتىقلىقى گازغا ئايلىنىدۇ.
3. گاز ئۇرۇق كىرىستال يۈزىگە يۆتكىلىدۇ.
4. ئۇرۇق كىرىستال يۈزىدە خرۇستالغا ئايلىنىدۇ.
رەسىم مەنبەسى: «PVT ئۆسۈش كرېمنىي كاربوننى پارچىلايدىغان تېخنىكىلىق نۇقتا»
ئوخشىمىغان ھۈنەر-سەنئەت كرېمنىي بازىسىغا سېلىشتۇرغاندا ئىككى چوڭ كەمچىلىكنى كەلتۈرۈپ چىقاردى:
بىرىنچى ، ئىشلەپچىقىرىش تەس ، مەھسۇلات مىقدارى تۆۋەن.كاربون ئاساس قىلىنغان گاز باسقۇچىنىڭ تېمپېراتۇرىسى ° C 2300 تىن يۇقىرى ، بېسىم 350MPa. پۈتۈن قاراڭغۇ قۇتا ئېلىپ بېرىلىدىغان بولۇپ ، ئاسانلا بۇلغانمىلارغا ئارىلاشتۇرۇلىدۇ. مەھسۇلات كىرىمىنىيدىن تۆۋەن. دىئامېتىرى قانچە چوڭ بولسا مەھسۇلات شۇنچە تۆۋەن بولىدۇ.
ئىككىنچى ، ئاستا ئېشىش.PVT ئۇسۇلىنى باشقۇرۇش ئىنتايىن ئاستا ، سۈرئىتى تەخمىنەن 0.3-0.5mm / h ، 7 كۈندە 2cm ئۆسىدۇ. ئەڭ چوڭ بولغاندا ئاران 3-5 سانتىمېتىر ئۆسىدۇ ، خرۇستال ماددىنىڭ دىئامېتىرى ئاساسەن 4 دىيۇم ۋە 6 دىيۇم.
كىرىمنىينى ئاساس قىلغان 72H ئېگىزلىكى 2-3 مېتىرغا يېتىدۇ ، دىئامېتىرى ئاساسەن 6 دىيۇم ، 8 دىيۇملۇق يېڭى ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارى 12 دىيۇم.شۇڭلاشقا ، كرېمنىي كاربون دائىم خرۇستال تەركىب دەپ ئاتىلىدۇ ، كرېمنىي خرۇستال تاياققا ئايلىنىدۇ.
كاربون كرېمنىي كىرىستال تەركىبلەر
Substrate
ئۇزۇن كىرىستال تاماملانغاندىن كېيىن ، ئۇ ئاستىرتتىننىڭ ئىشلەپچىقىرىش جەريانىغا كىرىدۇ.
نىشانلىق كېسىش ، ئۇۋىلاش (يىرىك ئۇۋىلاش ، ئىنچىكە ئۇۋىلاش) ، سىلىقلاش (مېخانىكىلىق سىلىقلاش) ، دەرىجىدىن تاشقىرى ئېنىقلىق سىلىقلاش (خىمىيىلىك مېخانىك سىلىقلاش) دىن كېيىن ، كرېمنىي كاربون بىرىكمىسى ئېرىشىدۇ.
تارماق بالا ئاساسلىقى ئوينايدۇفىزىكىلىق قوللاش ، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ئۆتكۈزۈشچانلىقىنىڭ رولى.پىششىقلاپ ئىشلەشنىڭ قىيىنلىقى شۇكى ، كرېمنىي كاربون ماتېرىيالى يۇقىرى ، چۈرۈك ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتتە مۇقىم. شۇڭلاشقا ، ئەنئەنىۋى كرېمنىينى ئاساس قىلغان پىششىقلاپ ئىشلەش ئۇسۇللىرى كرېمنىي كاربون بىرىكمىسىگە ماس كەلمەيدۇ.
كېسىش ئۈنۈمىنىڭ سۈپىتى كرېمنىي كاربون مەھسۇلاتلىرىنىڭ ئىقتىدارى ۋە ئىشلىتىش ئۈنۈمى (تەننەرخى) گە بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ ، شۇڭا كىچىك ، تەكشى قېلىنلىق ۋە تۆۋەن كېسىش تەلەپ قىلىنىدۇ.
نۆۋەتتە ،4 دىيۇملۇق ۋە 6 دىيۇملۇقتا كۆپ لىنىيىلىك كېسىش ئۈسكۈنىلىرى ئىشلىتىلىدۇ ،كرېمنىي كىرىستالنى قېلىنلىقى 1 مىللىمېتىردىن ئېشىپ كەتمەيدىغان نېپىز پارچە قىلىپ كېسىش.
كۆپ لىنىيىلىك كېسىش سىخېما دىئاگراممىسى
كەلگۈسىدە كاربونلاشتۇرۇلغان كرېمنىيلىق ۋافېرنىڭ كۆلىمىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، ماتېرىيالدىن پايدىلىنىش ئېھتىياجىنىڭ ئېشىشى ، لازېر كېسىش ۋە سوغۇق ئايرىش قاتارلىق تېخنىكىلارمۇ تەدرىجىي قوللىنىلىدۇ.
2018-يىلى ، ئىنفىنون Siltectra GmbH نى سېتىۋېلىپ ، سوغۇق يېرىلىش دەپ ئاتىلىدىغان يېڭىلىق يارىتىش جەريانىنى بارلىققا كەلتۈردى.
ئەنئەنىۋى كۆپ سىملىق كېسىش جەريانىدىكى زىياننىڭ 1/4 گە سېلىشتۇرغاندا ،سوغۇق يېرىلىش جەريانى پەقەت كرېمنىي كاربون ماتېرىيالىنىڭ 1/8 ىنى يوقىتىپ قويدى.
كېڭەيتىش
كرېمنىي كاربون ماتېرىيالى ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنى بىۋاسىتە يەر ئاستىغا ھاسىل قىلالمىغاچقا ، كېڭەيتىش قەۋىتىدە ھەر خىل ئۈسكۈنىلەر تەلەپ قىلىنىدۇ.
شۇڭلاشقا ، ئاستىرتتىن ئىشلەپچىقىرىش تاماملانغاندىن كېيىن ، كېڭەيتىش جەريانىدا ئالاھىدە يەككە خرۇستال نېپىز پەردە ئاستىغا ئۆستۈرۈلىدۇ.
ھازىر ، خىمىيىلىك گاز چۆكۈش ئۇسۇلى (CVD) جەريانى قوللىنىلدى.
لايىھىلەش
تارماق بالا ياسالغاندىن كېيىن ، ئۇ مەھسۇلات لايىھىلەش باسقۇچىغا كىرىدۇ.
MOSFET ئۈچۈن ئېيتقاندا ، لايىھىلەش جەريانىنىڭ مۇھىم نۇقتىسى ئوقيا لايىھىلەش ،بىر تەرەپتىن پاتېنت ھوقۇقىغا دەخلى-تەرۇز قىلىشتىن ساقلىنىش(Infineon, Rohm, ST قاتارلىقلار پاتېنت ئورۇنلاشتۇرۇشى بار) ، يەنە بىر تەرەپتىنئىشلەپچىقىرىش ۋە ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخىنى قاندۇرۇش.
Wafer fabrication
مەھسۇلات لايىھىلەش تاماملانغاندىن كېيىن ، ئۇ ۋافېر ئىشلەپچىقىرىش باسقۇچىغا كىرىدۇ ،ھەمدە بۇ جەريان ئاساسەن كرېمنىيغا ئوخشايدۇ ، ئۇنىڭدا ئاساسلىقى تۆۋەندىكى 5 باسقۇچ بار.
☆ 1-قەدەم: ماسكا ئوكۇل قىلىڭ
بىر قەۋەت كرېمنىي ئوكسىد (SiO2) پىلاستىنكىسى ئىشلەنگەن ، فوتوگراف ئۇستىسى سىرلانغان ، فوتوئورگانىزم ئەندىزىسى ئوخشاشلىشىش ، ئاشكارلىنىش ، تەرەققىي قىلىش قاتارلىق باسقۇچلار ئارقىلىق شەكىللەنگەن بولۇپ ، بۇ رەسىم ئوكسىدلىنىش پەردىسى ئارقىلىق ئوكسىد پىلاستىنكىسىغا يۆتكىلىدۇ.
2-قەدەم: ئىئون كۆچۈرۈش
نىقابلانغان كرېمنىي كاربون ۋافېر ئىئون كۆچۈرگۈچكە سېلىنىدۇ ، بۇ يەردە ئاليۇمىن ئىئون ئوكۇل قىلىنىپ P تىپلىق دوپپا رايونى شەكىللىنىدۇ ھەمدە كۆچۈرۈلگەن ئاليۇمىن ئىئوننى ئاكتىپلاشتۇرىدۇ.
ئوكسىد پىلاستىنكىسى ئېلىۋېتىلىدۇ ، ئازوت ئىئونلىرى P تىپلىق دوپپا رايونىنىڭ مەلۇم رايونىغا ئوكۇل قىلىنىپ ، سۇ چىقىرىش ۋە مەنبەنىڭ N تىپلىق ئۆتكۈزگۈچ رايونى شەكىللىنىدۇ ، كۆچۈرۈلگەن ئازوت ئىئونلىرى ئۇلارنى ئاكتىپلاشتۇرىدۇ.
3-قەدەم: تورنى ياساش
تورنى ياساڭ. مەنبە بىلەن سۇ چىقىرىش ئارىلىقىدا ، يۇقىرى تېمپېراتۇرا ئوكسىدلىنىش جەريانىدا دەرۋازا ئوكسىد قەۋىتى تەييارلىنىدۇ ، دەرۋازا ئېلېكترود قەۋىتى قويۇلۇپ ، دەرۋازىنى كونترول قىلىش قۇرۇلمىسى شەكىللىنىدۇ.
4-قەدەم: پاسسىپ قەۋەت ياساش
پاسسىپ قەۋەت ياسالغان. ياخشى بولغان ئىزولياتسىيىلىك ئالاھىدىلىككە ئىگە پاسسىپ قەۋەتنى ئامانەت قىلىپ ، ئېلېكترنىڭ بۇزۇلۇشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ.
5-قەدەم: سۇ چىقىرىش مەنبەلىك ئېلېكترود ياساش
سۇ چىقىرىش ۋە مەنبە قىلىش. پاسسىپ قەۋىتى تېشىلىپ ، مېتال چېچىلىپ سۇ چىقىرىش ۋە مەنبە ھاسىل قىلىدۇ.
سۈرەت مەنبەسى: شىنشى پايتەختى
گەرچە كىرىمنىي كاربون ماتېرىيالىنىڭ ئالاھىدىلىكى سەۋەبىدىن جەريان سەۋىيىسى بىلەن كرېمنىينى ئاساس قىلىش ئوتتۇرىسىدا ئازراق پەرق بولسىمۇ ،ئىئون كۆچۈرۈش ۋە ئۇلاش يۇقىرى تېمپېراتۇرا مۇھىتىدا ئېلىپ بېرىلىشى كېرەك(1600 سېلسىيە گرادۇسقىچە) ، يۇقىرى تېمپېراتۇرا ماتېرىيالنىڭ رېشاتكا قۇرۇلمىسىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ ، قىيىنچىلىقمۇ مەھسۇلاتقا تەسىر كۆرسىتىدۇ.
ئۇنىڭدىن باشقا ، MOSFET زاپچاسلىرى ئۈچۈن ،دەرۋازا ئوكسىگىننىڭ سۈپىتى قانالنىڭ يۆتكىلىشچانلىقى ۋە دەرۋازىنىڭ ئىشەنچلىكلىكىگە بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ، چۈنكى كرېمنىي كاربون ماتېرىيالىدا كرېمنىي ۋە كاربون ئاتوملىرى ئىككى خىل بولىدۇ.
شۇڭلاشقا ، ئالاھىدە دەرۋازا ئوتتۇراھال ئۆسۈپ يېتىلىش ئۇسۇلى تەلەپ قىلىنىدۇ (يەنە بىر نۇقتا شۇكى ، كرېمنىي كاربون قەغىزى سۈزۈك ، فوتوگرافىيە باسقۇچىدىكى ئورۇننى ماسلاشتۇرۇش كرېمنىيغا تەس).
ۋافېر ياساش تاماملانغاندىن كېيىن ، يەككە ئۆزەكنى يالىڭاچ ئۆزەك قىلىپ كېسىپ ، مەقسەتكە ئاساسەن ئوراپ قاچىلاشقا بولىدۇ. ئېنىق ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئورتاق جەريانى TO بولىقى.
TO-247 بولىقىدىكى 650V CoolSiC ™ MOSFETs
سۈرەت: Infineon
ماشىنا ساھەسىدە يۇقىرى قۇۋۋەت ۋە ئىسسىقلىق تارقىتىش تەلىپى بار ، بەزىدە كۆۋرۈك توك يولى (يېرىم كۆۋرۈك ياكى تولۇق كۆۋرۈك ياكى بىۋاسىتە دىئود بىلەن ئورالغان) نى ياساشقا توغرا كېلىدۇ.
شۇڭلاشقا ، ئۇ دائىم مودۇل ياكى سىستېمىغا قاچىلانغان. يەككە مودۇلغا قاچىلانغان ئۆزەك سانىغا ئاساسەن ، ئورتاق شەكىل 1 دە (BorgWarner) ، 6 دە 1 (Infineon) قاتارلىقلار بار ، بەزى شىركەتلەر يەككە تۇرۇبا پاراللېل لايىھىسىنى قوللىنىدۇ.
Borgwarner Viper
قوش يۈزلۈك سۇ سوۋۇتۇش ۋە SiC-MOSFET نى قوللايدۇ
Infineon CoolSiC ™ MOSFET مودۇلى
كرېمنىيغا ئوخشىمايدىغىنى ،كرېمنىي كاربون مودۇلى تېخىمۇ يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا مەشغۇلات قىلىدۇ ، تەخمىنەن 200 سېلسىيە گرادۇس.
ئەنئەنىۋى يۇمشاق ساتقۇچىلارنىڭ تېمپېراتۇرىسى ئېرىتىش نۇقتىسىنىڭ تېمپېراتۇرىسى تۆۋەن ، تېمپېراتۇرا تەلىپىنى قاندۇرالمايدۇ. شۇڭلاشقا ، كرېمنىي كاربون مودۇلى ھەمىشە تۆۋەن تېمپېراتۇرالىق كۈمۈش ئېرىتىش كەپشەرلەش ئۇسۇلىنى قوللىنىدۇ.
بۆلەك تاماملانغاندىن كېيىن ، ئۇنى زاپچاس سىستېمىسىغا ئىشلىتىشكە بولىدۇ.
تېسلا Model3 ماتور كونتروللىغۇچ
يالىڭاچ ئۆزەك ST ، ئۆزى تەتقىق قىلىپ ياساپ چىققان ئورالما ۋە ئېلېكترونلۇق قوزغاتقۇچ سىستېمىسىدىن كەلگەن
☆ 02 SiC نىڭ ئىلتىماس ھالىتى؟
ماشىنا ساھەسىدە ئاساسلىقى ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى ئىشلىتىلىدۇDCDC ، OBC ، ماتور ئايلاندۇرغۇچ ، ئېلېكتر ھاۋا تەڭشىگۈچ تەتۈر ساندۇقى ، سىمسىز توك قاچىلاش ۋە باشقا زاپچاسلارئۇ AC / DC تېز ئايلاندۇرۇشنى تەلەپ قىلىدۇ (DCDC ئاساسلىقى تېز سۈرئەتلىك ئالماشتۇرۇش رولىنى ئوينايدۇ).
سۈرەت: BorgWarner
كرېمنىينى ئاساس قىلغان ماتېرىياللارغا سېلىشتۇرغاندا ، SIC ماتېرىياللىرى تېخىمۇ يۇقىرىھالقىلىق قار كۆچۈش مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكى(3 × 106V / cm),تېخىمۇ ياخشى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى(49W / mK) andكەڭ بەلۋاغ پەرقى(3.26eV).
بەلۋاغ پەرقى قانچە كەڭ بولسا ، ئېقىش ئېقىمى شۇنچە كىچىك بولىدۇ ۋە ئۈنۈمى شۇنچە يۇقىرى بولىدۇ. ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى قانچە ياخشى بولسا ، نۆۋەتتىكى زىچلىقىمۇ شۇنچە يۇقىرى بولىدۇ. ھالقىلىق قار كۆچۈش بۆلىكى قانچە كۈچلۈك بولسا ، ئۈسكۈنىنىڭ توك بېسىمىغا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىنى يۇقىرى كۆتۈرگىلى بولىدۇ.
شۇڭلاشقا ، پاراخوتتىكى يۇقىرى بېسىملىق ساھەدە ، كرېمنىيلىق كاربون ماتېرىياللىرى ئارقىلىق تەييارلانغان MOSFETs ۋە SBD ھازىر بار بولغان كرېمنىينى ئاساس قىلغان IGBT ۋە FRD بىرىكمىسىنىڭ ئورنىنى ئالىدۇ.بولۇپمۇ يۇقىرى چاستوتىلىق قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئالماشتۇرۇش زىيىنىنى ئازايتىدۇ.
ھازىر ، ماتور تەتۈر ئايلىنىشتا ، OBC ۋە DCDC دىن قالسىلا ، چوڭ تىپتىكى قوللىنىشچان پروگراممىلارنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئېھتىماللىقى يۇقىرى.
800V توك بېسىمى سۇپىسى
800V لىق توك بېسىمى سۇپىسىدا ، يۇقىرى چاستوتىلىق ئەۋزەللىك كارخانىلارنى SiC-MOSFET ھەل قىلىش چارىسىنى تاللاشقا مايىل قىلىدۇ. شۇڭلاشقا ، ھازىرقى 800V ئېلېكترونلۇق كونترول پىلانىنىڭ كۆپىنچىسى SiC-MOSFET.
سۇپا دەرىجىلىك پىلان ئۆز ئىچىگە ئالىدۇزامانىۋى E-GMP ، GM Otenergy - پىكاپ مەيدانى ، پورسچى PPE ۋە تېسلا EPA.پورسچى PPE سۇپىسى مودېلىدىن باشقا ، ئېنىق ھالدا SiC-MOSFET نى ئېلىپ يۈرمەيدۇ (بىرىنچى ماشىنا سىلىتسىيلىق IGBT) ، باشقا ماشىنا سۇپىلىرى SiC-MOSFET لايىھىسىنى قوللىنىدۇ.
ئۇنىۋېرسال ئۇلترا ئېنېرگىيە سۇپىسى
800V مودېل پىلانى تېخىمۇ كۆپ ،چوڭ تام سالونى ماركىسى جياگىروڭ ، بېيكى قۇتۇبى فوكىس S HI نۇسخىسى ، كۆڭۈلدىكىدەك ماشىنا S01 ۋە W01 ، شياۋپېڭ G9 ، BMW NK1، چاڭگان Avita E11 نىڭ ئېيتىشىچە ، ئۇ 800V لىق سۇپا ئېلىپ بارىدىكەن ، ئۇنىڭدىن باشقا BYD ، لانتۇ ، GAC 'an ، مېرسىدىس-بېنىز ، نۆل يۈگۈرۈش ، FAW قىزىل بايراق ، ئاممىباب شىركىتى يەنە 800V تېخنىكىسىنى تەتقىق قىلغان.
Tier1 تەمىنلىگۈچىلەر ئېرىشكەن 800V زاكاز ئەھۋالىدىن ،BorgWarner ، Wipai Technology ، ZF ، بىرلەشمە ئېلېكترون ۋە خۇيچۈەنھەممىسى 800V توكلۇق قوزغاتقۇچ زاكازنى ئېلان قىلدى.
400V توك بېسىمى سۇپىسى
400V توك بېسىمى سۇپىسىدا ، SiC-MOSFET ئاساسلىقى يۇقىرى قۇۋۋەت ۋە قۇۋۋەت زىچلىقى ۋە يۇقىرى ئۈنۈمنى ئويلاشقان.
مەسىلەن ھازىر كەڭ كۆلەمدە ئىشلەپچىقىرىلغان تېسلا Model 3 \ Y ماتورىغا ئوخشاش ، BYD Hanhou ماتورىنىڭ ئەڭ يۇقىرى قۇۋۋىتى 200Kw (تېسلا 202Kw ، 194Kw ، 220Kw ، BYD 180Kw) ، NIO يەنە ET7 دىن باشلاپ SiC-MOSFET مەھسۇلاتلىرىنى ئىشلىتىدۇ. كېيىن بازارغا سېلىنىدىغان ET5. چوققا قۇۋۋىتى 240Kw (ET5 210Kw).
بۇنىڭدىن باشقا ، يۇقىرى ئۈنۈم نۇقتىسىدىن قارىغاندا ، بىر قىسىم كارخانىلار يەنە ياردەمچى كەلكۈن SiC-MOSFET مەھسۇلاتلىرىنىڭ مۇمكىنچىلىكى ئۈستىدە ئىزدىنىۋاتىدۇ.
يوللانغان ۋاقتى: Jul-08-2023
