电力电子工业已经达到了硅器件的理论极限,必须使用另一种性能与今天较新的系统相匹配的半导体材料。解决方案是宽带隙(WBG)半导体。
半导体能源乐队
最佳半导体材料的选择取决于它的能带。关键能带是不存在电子态的地方:带隙,它指的是半导体价带顶部和导带底部之间的能量差。
世行集团设备特征
带隙是影响半导体导电性的主要因素。与硅相比,宽带隙半导体具有更高的导电性和电子迁移率,具有以下优点:
•高温操作
•更高的开关频率
•热阻低,耗散功率快
•极好的反向恢复(低开关损耗)
•比目前的硅器件效率更高。
•更高的击穿电压,减少了对高功率应用设备并联连接的需要。
当前WBG设备面临的挑战
•降低WBG材料生产成本
•生产与WBG设备资产一致的新兼容电路、无源器件和门驱动器
•钻石是电力设备的最终材料,但它可能需要至少20年的时间才能有望成为可用的钻石电力设备。
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