Les semi-conducteurs sont utilisés dans presque tous les domaines de l’électronique de puissance, que ce soit en tant que microprocesseurs, microcontrôleurs, IGBT, cellules solaires ou diodes électroluminescentes. Afin de faire progresser le développement de technologies prometteuses telles que l’électromobilité ou la technologie photovoltaïque, des semi-conducteurs particulièrement puissants sont nécessaires. En effet, taille et poids requis des semi-conducteurs doivent être réduits au minimum, alors que leur efficacité doit être aussi élevée que possible. Les semi-conducteurs conventionnels en silicium pur ou en germanium atteignent souvent leurs limites. C’est là qu’intervient un nouveau matériau : le carbure de silicium.
Réduction des pertes de chaleur, efficacité accrue
Le principal avantage de ce semi-conducteur composite est l’efficacité accrue qu’il offre. En effet, la perte d’énergie sous forme de chaleur résiduelle est moindre et lors des arrêts ou mises en marche, les pertes d’énergie sont nettement moins importantes qu’avec des semi-conducteurs classiques en silicium pur ou en germanium. Cette densité énergétique plus élevée permet d’utiliser moins de composants pour obtenir les mêmes performances qu’auparavant. Ainsi il est non seulement possible de réduire taille et poids requis, mais également de réduire ou de se passer des systèmes de refroidissement. En termes d’électromobilité, par exemple, cela signifie une plus grande autonomie pour les véhicules.En outre, le carbure de silicium peut également résister à des températures et des tensions élevées, ce qui le prédestine à être utilisé dans la production d’énergie régénérative. Mais le semi-conducteur composé améliore également les performances de la technologie dans d’autres domaines tels que l’infrastructure informatique.
Une production coûteuse en petites quantités
Malgré ces avantages, le carbure de silicium est encore relativement peu utilisé dans la production de semi-conducteurs, car les composants sont relativement chers. Cela est principalement dû aux faibles quantités produites. Le processus de fabrication est complexe en raison de l’introduction d’atomes de carbone dans la structure cristalline du silicium. Toutefois, à mesure que ce matériau résilient s’impose, on peut s’attendre à une réduction des coûts dans les prochaines années – et avec elle, à des progrès dans les industries clés.reichelt elektronik propose déjà des diodes Schottky, des MOSFETs et des cascodes SiC d’Infineon, STM, ROHM, Wolfspeed et UnitedSiC et étend son offre dans ce domaine.
