Wat is het voordeel van siliciumcarbide?

Siliciumcarbide (SiC) is een samengestelde halfgeleider die de laatste jaren aan populariteit wint vanwege de vele voordelen ten opzichte van traditionele halfgeleidermaterialen zoals silicium. SiC heeft meer dan 200 soorten kristallen en de reguliere 4H-SiC heeft bijvoorbeeld een verboden bandbreedte van 3,2 eV. De verzadigingselektronenmobiliteit, de doorslagsterkte van het elektrische veld en de thermische geleidbaarheid zijn allemaal beter dan die van conventionele op silicium gebaseerde halfgeleiders, met superieure eigenschappen zoals hoge spanningsweerstand, hoge temperatuurbestendigheid en laag verlies.

Een van de belangrijkste voordelen van siliciumcarbide is de hoge thermische geleidbaarheid, waardoor het warmte effectiever kan afvoeren dan traditionele halfgeleidermaterialen. Dit maakt het een ideaal materiaal voor gebruik in toepassingen met hoge temperaturen, zoals vermogenselektronica, waar overmatige hitte prestatieproblemen of zelfs storingen kan veroorzaken.

Een ander voordeel van siliciumcarbide is de hoge doorslagspanning, waardoor het hogere spanningen en vermogensdichtheden aankan dan traditionele halfgeleidermaterialen. Dit maakt het bijzonder nuttig in toepassingen met vermogenselektronica, zoals omvormers, die gelijkstroom omzetten in wisselstroom, en in motorbesturingstoepassingen.

Siliciumcarbide heeft ook een hogere elektronenmobiliteit dan traditionele halfgeleiders, waardoor elektronen sneller door het materiaal kunnen bewegen. Deze eigenschap maakt het zeer geschikt voor hoogfrequente toepassingen zoals RF-versterkers en microgolfapparaten.

Ten slotte heeft siliciumcarbide een grotere bandafstand dan traditionele halfgeleiders, wat betekent dat het bij hogere temperaturen kan werken zonder last te hebben van thermische storing. Dit maakt het ideaal voor gebruik in toepassingen met hoge temperaturen, zoals ruimtevaart en auto-elektronica.

Kortom, siliciumcarbide is een samengestelde halfgeleider met veel voordelen ten opzichte van traditionele halfgeleidermaterialen. De hoge thermische geleidbaarheid, hoge doorslagspanning, hoge elektronenmobiliteit en grotere bandafstand maken het zeer geschikt voor een breed scala aan elektronische toepassingen, met name in toepassingen met hoge temperaturen, hoog vermogen en hoge frequenties. Naarmate de technologie zich verder ontwikkelt, is het waarschijnlijk dat het gebruik van siliciumcarbide alleen maar belangrijker zal worden in de halfgeleiderindustrie.