半导体以元素硅为基础但碳化硅的能效要高得多

在电力电子技术中，半导体是以元素硅为基础的，但是碳化硅的能量效率要高得多。巴塞尔大学的物理学家、保罗舍勒研究所和ABB在科学杂志《应用物理快报》上解释了阻止硅和碳结合的原因。

1、 世界各地的能源消耗都在增加，风能和太阳能等可持续能源的供应变得越来越重要。然而，电力通常是从消费者那里产生的。因此，高效的配电和运输系统与变电站和将产生的DC电力转换成交流电力的电力转换器一样重要。可以省很多钱。现代电力电子设备必须能够处理大电流和高电压。目前用于场效应晶体管的由半导体材料制成的晶体管现在主要基于硅技术。但是，在硅上使用SiC将具有显著的物理和化学优势：除了更高的耐热性，这种材料还可以提供更好的能效，从而节省大量成本。众所周知，这些优点明显受到碳化硅与绝缘材料二氧化硅界面缺陷的影响。这种损害是基于晶格中结晶的微小、不规则的碳环簇，瑞士纳米科学研究所的托马斯荣格教授和巴塞尔大学物理系和保罗舍勒研究所领导的研究人员通过实验证明了这一点。利用原子力显微镜分析和拉曼光谱，它们表明缺陷是通过氧化过程在界面附近产生的。实验表明，碳化硅在高温下氧化成二氧化硅的过程中会形成只有几纳米大小的干涉碳团簇。“如果我们在氧化过程中改变一些参数，就可以影响缺陷的发生，”博士生Dipanwita Dutta说。例如，加热过程中的一氧化二氮气氛导致碳团簇显著减少。实验结果得到了巴塞尔大学物理系和瑞士纳米科学研究所StefanG decker教授领导的团队的证实。计算机模拟证实了实验中观察到的石墨碳原子引起的结构和化学变化。除了实验之外，在半导体材料中缺陷的产生及其对电子流的影响方面获得了原子的洞察力。更好地利用电”我们的研究为促进碳化硅基场效应晶体管的发展提供了重要的见解。因此，我们希望为更有效地利用电力做出重大贡献，”Jung评论道。这项工作是作为纳米阿尔戈维亚应用研究项目计划的一部分开始的。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！