碳化硅的特性、應用及動態測試

SiC是碳化硅的縮寫。它是一種由硅原子和碳原子組成的化合物。碳化硅以其優異的性能著稱，是一種用途廣泛的材料。

碳化硅的特性：

硬度：碳化硅是已知最硬的材料之一，僅次于金剛石

高導熱性：碳化硅具有優異的傳熱性能，因此適合高溫應用。

高強度：即使在高溫下，SiC 也具有很高的機械強度。

耐化學性：耐化學性：SiC 可耐受多種化學物質，包括酸和堿 .

寬帶隙：寬帶隙：SiC 具有寬帶隙，可用于大功率和高溫電子設備。

碳化硅的應用：

電子：由于具有高擊穿電壓和熱傳導性，SiC 可用于電力電子設備，如高壓設備、功率轉換器和逆變器。

汽車工業：碳化硅正越來越多地用于電動汽車（EV）的電力電子設備和電池管理系統，因為它能實現更高的效率和更長的行駛里程。

航空航天和國防：由于具有高強度和熱穩定性，SiC 被用于飛機和航天器的部件，如渦輪發動機部件、熱交換器和雷達罩。

-工業應用：碳化硅因其硬度和耐磨性而被用于研磨材料、切削工具、砂輪和耐火襯里。

-可再生能源：碳化硅可用于太陽能逆變器和風力發電系統，因為它能承受高電壓和高溫，提高能源轉換效率。

碳化硅（SiC）的動態測試：

可以對動態工作條件下的碳化硅器件進行表征和評估。

1.瞬態測試：瞬態測試包括將 SiC 器件置于快速開關事件中并測量其響應。這包括測量開關速度、開關損耗以及開通和關斷事件期間的電壓和電流波形。瞬態測試可提供有關 SiC 器件動態行為的寶貴信息。

2.雙脈沖測試：雙脈沖測試是一種特定類型的瞬態測試，可準確評估 SiC 器件每個周期的開關性能。它包括對器件施加兩個脈沖，第一個脈沖確定關斷期間的電流幅度，第二個脈沖評估接通事件。這種測試裝置有助于分析開關能量和柵極充電特性。

3.高速示波器測量：使用具有快速采樣率的高速示波器來捕捉和分析動態運行期間的電壓和電流波形。通過這些測量可深入了解開關行為、瞬態響應以及電壓尖峰或振鈴效應等任何潛在問題。

4.動態電氣特性分析：動態電氣特性分析包括測量動態條件下的導通電阻、電容和柵極電荷等參數。這有助于了解器件在開關事件中的性能及其對功率損耗和效率的影響

5.熱特性分析：SiC器件在工作過程中會產生熱量，其動態行為會影響熱性能。熱特性分析技術（如熱成像或熱阻測量）可用于評估器件在動態條件下的熱行為

6.電磁干擾 (EMI) 測量：SiC 器件在開關過程中會產生電磁干擾。EMI 測量包括分析器件產生的噪聲和輻射，并評估其是否符合電磁兼容性法規。這有助于發現潛在問題并優化器件設計，以降低 EMI 。

來源：半導體信息

審核編輯：湯梓紅