Ứng dụng của Silicon Carbide
Silic cacbua có những đặc tính nổi bật như độ rộng vùng cấm lớn, điện trường đánh thủng lớn, độ dẫn nhiệt cao và tốc độ trôi bão hòa electron cao. Nó có thể đáp ứng các yêu cầu phát triển khoa học và công nghệ cho các tình huống phức tạp như nhiệt độ cao, công suất cao, điện áp cao và tần số cao. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong điện tử công suất, xe năng lượng mới, lưu trữ năng lượng, sản xuất thông minh, quang điện, vận tải đường sắt và các lĩnh vực khác. Có thể nói rằng “mọi thứ đều có thể là silic cacbua”.
Ứng dụng của Silic cacbua trong xe năng lượng mới
Trong lĩnh vực xe năng lượng mới, việc ứng dụng công nghệ silic cacbua đang trở thành chìa khóa để cải thiện hiệu suất của xe điện và xe hybrid. Các thiết bị silic cacbua, với độ dẫn nhiệt cao, cường độ điện trường đánh thủng lớn và các đặc tính cơ học tuyệt vời, giúp nâng cao đáng kể hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống truyền động điện, hệ thống sạc và hệ thống quản lý năng lượng.
Ứng dụng của Silicon Carbide trong Lái xe Thông minh và Internet of Vehicles
Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của lái xe thông minh và Internet of Vehicles, công nghệ Silicon Carbide, với hiệu suất vượt trội, đang dần thâm nhập vào các lĩnh vực then chốt như hệ thống cảm biến, bộ xử lý dữ liệu và mô-đun truyền thông, cải thiện đáng kể hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.
Ứng dụng của Silicon Carbide trong Hệ thống Quang điện
Trong hệ thống quang điện, các thành phần cốt lõi như biến tần, bộ điều khiển MPPT và mô-đun chuyển đổi lưu trữ năng lượng đặt ra nhiều yêu cầu đối với các thiết bị điện, bao gồm hiệu suất cao, điện trở cao, hoạt động ở nhiệt độ cao và kích thước nhỏ gọn. Các thiết bị silicon truyền thống bị suy giảm hiệu suất đáng kể trong môi trường điện áp cao và nhiệt độ cao, khiến chúng không thể đáp ứng các yêu cầu về mật độ công suất ngày càng tăng của các nhà máy điện quang điện.
Ứng dụng của Silicon Carbide trong Truyền thông 5G
Trong các ứng dụng như truyền thông không dây và hệ thống radar, các thiết bị RF đóng vai trò cốt lõi của việc truyền và xử lý tín hiệu, và hiệu suất của chúng rất quan trọng đối với sự ổn định của hệ thống. Các thiết bị RF dựa trên silicon carbide bán cách điện, nhờ đặc tính bandgap rộng, mang lại những ưu điểm như suy hao thấp, băng thông cao và mật độ công suất cao, trở thành yếu tố then chốt cho các hệ thống thông tin liên lạc quân sự và 5G thế hệ tiếp theo.
Ứng dụng của silicon carbide trong lưới điện
SiC carbide có thể cải thiện đáng kể lưới điện bằng cách cải thiện hiệu suất và công suất truyền tải và phân phối điện. Các tấm nền silicon carbide có thể hoạt động ở nhiệt độ, điện áp và tần số cao hơn, giúp các linh kiện như bộ chuyển đổi, thiết bị đóng cắt và máy biến áp nhỏ gọn và hiệu quả hơn, do đó giảm tổn thất năng lượng và cải thiện chất lượng điện năng.
Ứng dụng của silicon carbide trong máy bay tầm thấp
Máy bay mới, đại diện là eVTOL (cất cánh và hạ cánh thẳng đứng bằng điện), đã trở thành tâm điểm trong nền kinh tế tầm thấp toàn cầu và dự kiến sẽ trở thành một ngành công nghiệp nghìn tỷ đô la mới. Các thiết bị SiC MOSFET, nhờ những bước nhảy vọt về hiệu suất và những cải tiến về trọng lượng nhẹ, đang đưa eVTOL từ giai đoạn thử nghiệm sang hoạt động thương mại. Các thiết bị MOSFET SiC đã trở thành thành phần cốt lõi của hệ thống điện eVTOL, và hiệu suất được cải thiện cùng chi phí giảm sẽ thúc đẩy ngành công nghiệp này ứng dụng trên quy mô lớn.
Ứng dụng của Silicon Carbide trong Trí tuệ Nhân tạo (AI)
Điện đang trở thành nút thắt mới nhất đe dọa sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI). Sức mạnh tính toán tăng nhanh của AI đi kèm với mức tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng, điều này đang tác động đáng kể đến nhu cầu năng lượng xã hội thông thường. Lấy ví dụ, các trung tâm dữ liệu của Hoa Kỳ, đến năm 2030, chúng có thể tiêu thụ tới 9% sản lượng điện của cả nước, tương đương với sản lượng hàng năm của 40 nhà máy điện hạt nhân cỡ trung.
Với quy mô tiêu thụ điện lớn như vậy, việc giảm 0,1% mức tiêu thụ năng lượng cũng là một yếu tố quan trọng. Để giúp giải quyết tình trạng thiếu điện cấp bách này, hệ sinh thái công nghiệp toàn cầu đang tích cực tìm kiếm tất cả các lựa chọn khả thi. Ví dụ, ON Semiconductor đã phát triển một loạt MOSFET công suất rãnh silicon và MOSFET SiC mới.
Ứng dụng của Silicon Carbide trong ngành công nghiệp robot
Robot và xe năng lượng mới có kiến trúc kỹ thuật tương đồng cao. Chip ô tô có thể được chuyển giao cho các ứng dụng robot, nhưng chúng phải thích ứng với các yêu cầu hiệu suất khác nhau. Ví dụ, ngoài hệ thống ô tô, chất bán dẫn công suất còn có khả năng kỹ thuật áp dụng cho bộ điều khiển truyền động động cơ cho các khớp robot. Nhu cầu về khả năng điều khiển công suất hiệu quả trong thị trường robot mới nổi này đang tăng trưởng nhanh chóng.