碳化硅（SiC）半导体材料逐渐渗透人们的日常生活
作为技术的基石，基于碳化硅（SiC）的半导体将继续实现重大突破：从航空航天和消费电子产品到能源和医药——整个行业都将发生变革。汽车行业是这种变革与转型的一个很好的例子。电动汽车已经从一种生态利基产品演变为首选的日常替代品。这一发展得到了更强大的电动传动系统的支持，使用更高的电流和更有效的电路。这是碳化硅发挥主导作用的体现。厦门中芯晶研可供碳化硅晶片。
1. 为什么碳化硅影响人们的日常生活?
答案很简单:随着消费电子电力器件性能需求的变化，半导体材料的使用、选择也发生了变化，都往更高的功率，更高的效率和更高的可靠性，更高的电压方面转变。为满足日益增长的更高性能电子器件要求，SiC半导体材料已成为先进半导体特别是电力电子器件的首选衬底材料。它允许10倍高的介电击穿场强，15倍高击穿电压，并提供3倍高的热导率。同时，SiC可实现更高的工作温度(可达400°C，硅可达150°C)，并具有2-3倍的电流密度。
此外，SiC半导体在高温、高压和功率下的性能使其在多个行业的需求增加。例如，数据中心使用SiC晶片作为电源，从而大幅减少冷却系统所需的电力。
不间断电源 (UPS) 系统可以确保稳定、稳定的电源。以5G基站为例:它们处理越来越多的数据，导致电力需求上升。SiC半导体晶片用于MHz开关，并以较小的尺寸提供更高的功率，从而满足5G的需求。
2. SiC半导体材料为电动汽车带来了突破
汽车行业受益于碳化硅的优势。由于碳化硅半导体的更高效率，像保时捷这样的制造商能够从400 V电池过渡到800 V电池。这使得充电时间更快，电池体积更小，续航里程更长。除了电池应用方面，其他受益于SiC材料的汽车部件应用具体有:
- 车载电池充电器:将外接交流电转换为直流电，为电池充电，体积减半功率翻倍；
- 车载DC/DC转换器:将车载电池电压转换为干净的~12VDC总线，为车载设备供电；
- 动力总成:变频器、电动机及其与传动系统相连的机械装置将损失切换到80%以下，减少30%的规模，从而获得更小的电池(更轻的重量，更少的热量)和更长的航程；
- 离板式直流快速充电器:更快的直流充电站，快速充电。
SiC半导体晶片在电动汽车中的应用
3. SiC半导体晶片行业面临的挑战
由于未来五年的需求预计将大幅增加，该行业面临的主要挑战不仅是所需晶圆的绝对数量，还包括晶圆规格的变化。更严格的公差和规格将推动当前和未来的制造方法。市场正在努力争取与硅基器件价格相同的功率器件的同时，SiC衬底制造商正在为提高工艺效率和降低晶圆生产成本而努力。此外，在需求的巨大增长(生产坡道、新设施等)和全球供应链限制情况下，对于基于 SiC 的应用和对所有类型半导体的整体需求激增，都需要在制造工艺上进行创新。
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陈经理