SiC功率元件的开发背景

随着全球能源问题的日益严重，寻求有效的能源解决方案已成为当今社会的当务之急。其中，提高电力转换效率是节能技术的重要组成部分。在这种情况下，SiC(碳化硅)电源元件的开发和应用应运而生，旨在实现以往Si电源元件无法实现的低损耗电源转换，促进全球节能问题的解决。

SiC作为一种宽禁带半导体材料，具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移率等优良特性。这些特性使SiC在高温、高压、高频等极端环境下表现出优异的性能，成为电力电子领域的研究热点。

以低功率DC/DC转换器为例，随着移动技术的发展，超过90个 %AC/DC转换器的转换效率很正常，但是高压、大电流的AC/DC转换器的效率还有提高的空间。众所周知，以EU为主的相关节能指令强烈要求电气/电子设备实现节能目标，包括降低待机功耗。在这种情况下，降低功率转换产生的能耗是当务之急。不用说，半导体超过Si极限的物质必须应用于功率元件。

与IGBT相比，使用SiC功率元件可以减少85%的开关损耗。例如，SiC功率元件无疑将成为能源问题的主要解决方案。同时，SiC的低阻值特性可以减少导通损耗，减少芯片面积，使SiC功率模块能够处理更大的功率。SiC功率元件的高速工作特性可以实现更高的开关频率，从而减少周围元件的体积，实现更小的规模。高温工作特性使SiC功率元件能够在没有复杂散热机构的情况下在更高温度下工作，简化系统设计。

综上所述，SIC功率元件的发展背景是解决全球节能问题，利用SIC的优良特性实现更高的电力转换效率和更小的小型化，促进电力电子技术的发展。随着SIC技术的不断进步和改进，SIC功率元件将在未来发挥更重要的作用，为全球能源问题提供更有效的解决方案。

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