碳化硅的特性、应用及动态测试

SiC是碳化硅的缩写。它是一种由硅原子和碳原子组成的化合物。碳化硅以其优异的性能著称，是一种用途广泛的材料。

碳化硅的特性：

硬度：碳化硅是已知最硬的材料之一，仅次于金刚石

高导热性：碳化硅具有优异的传热性能，因此适合高温应用。

高强度：即使在高温下，SiC 也具有很高的机械强度。

耐化学性：耐化学性：SiC 可耐受多种化学物质，包括酸和碱 .

宽带隙：宽带隙：SiC 具有宽带隙，可用于大功率和高温电子设备。

碳化硅的应用：

电子：由于具有高击穿电压和热传导性，SiC 可用于电力电子设备，如高压设备、功率转换器和逆变器。

汽车工业：碳化硅正越来越多地用于电动汽车（EV）的电力电子设备和电池管理系统，因为它能实现更高的效率和更长的行驶里程。

航空航天和国防：由于具有高强度和热稳定性，SiC 被用于飞机和航天器的部件，如涡轮发动机部件、热交换器和雷达罩。

-工业应用：碳化硅因其硬度和耐磨性而被用于研磨材料、切削工具、砂轮和耐火衬里。

-可再生能源：碳化硅可用于太阳能逆变器和风力发电系统，因为它能承受高电压和高温，提高能源转换效率。

碳化硅（SiC）的动态测试：

可以对动态工作条件下的碳化硅器件进行表征和评估。

1.瞬态测试：瞬态测试包括将 SiC 器件置于快速开关事件中并测量其响应。这包括测量开关速度、开关损耗以及开通和关断事件期间的电压和电流波形。瞬态测试可提供有关 SiC 器件动态行为的宝贵信息。

2.双脉冲测试：双脉冲测试是一种特定类型的瞬态测试，可准确评估 SiC 器件每个周期的开关性能。它包括对器件施加两个脉冲，第一个脉冲确定关断期间的电流幅度，第二个脉冲评估接通事件。这种测试装置有助于分析开关能量和栅极充电特性。

3.高速示波器测量：使用具有快速采样率的高速示波器来捕捉和分析动态运行期间的电压和电流波形。通过这些测量可深入了解开关行为、瞬态响应以及电压尖峰或振铃效应等任何潜在问题。

4.动态电气特性分析：动态电气特性分析包括测量动态条件下的导通电阻、电容和栅极电荷等参数。这有助于了解器件在开关事件中的性能及其对功率损耗和效率的影响

5.热特性分析：SiC器件在工作过程中会产生热量，其动态行为会影响热性能。热特性分析技术（如热成像或热阻测量）可用于评估器件在动态条件下的热行为

6.电磁干扰 (EMI) 测量：SiC 器件在开关过程中会产生电磁干扰。EMI 测量包括分析器件产生的噪声和辐射，并评估其是否符合电磁兼容性法规。这有助于发现潜在问题并优化器件设计，以降低 EMI 。

来源：半导体信息

审核编辑：汤梓红