Der US-amerikanische Halbleiterhersteller ON Semiconductor (onsemi) hat im Juli seine neue SiC-Halbleiter-Generation vorgestellt, die wesentliche Vorteile für die Energieeffizienz elektrischer Systeme bieten soll. (S. 1002) Wir haben Dr. Mrinal Das, Senior Director of Technical Marketing, Power Solutions Group bei onsemi in Dallas-Fort Worth (Texas,USA), dazu befragt.
Wie können Siliciumkarbidbasierte MOSFETs dabei helfen, die Leistung und Verlässlichkeit elektrischer Systeme zu erhöhen?
Im Vergleich zu traditionellen Siliciumkomponenten bieten sie erhebliche Vorteile. Trotz wesentlich kleinerer Fläche leiten SiC-Chips denselben Strom durch ihre höhere Wärmeleitfähigkeit. Geringere Leitungs- und Schaltverluste führen zu höherer Effizienz, niedrigeren Übergangstemperaturen und längerer Lebensdauer. Ihre Fähigkeit, bei höheren Frequenzen zu arbeiten, kann Größe und Gewicht von Leistungselektroniksystemen reduzieren.
Wo zeigt sich das Potenzial von onsemis MOSFETs am besten?
Bei Anwendungen in der Leistungsumwandlung, die hohe Effizienz und Leistungsdichte erfordern. Ihr Potenzial kommt insbesondere im Automobil- und Industriebereich zur Geltung, wo sie in elektrischen Fahrzeugantrieben, DC-Schnellladegeräten, Solarwechselrichtern und Energiespeichersystemen eingesetzt werden. Die neueste Generation der SiC-MOSFETs wie der EliteSiC M3e bietet erhebliche Verbesserungen in der Energieeffizienz, was für energieintensive Anwendungen entscheidend ist.
SiC-MOSFETS gelten im Vergleich zu Silicium-IGBTs als weniger robust und teurer. Eignen sie sich vorwiegend für Nischenanwendungen?
SiC-MOSFETs sind tatsächlich robuster als Si-IGBTs. Felddaten von mehreren Lieferanten zeigen, dass sie geringere Ausfallraten als Si-IGBTs aufweisen. Obwohl SiC-MOSFETs derzeit teurer als Silicium-IGBTs sind, bieten sie erhebliche Vorteile für Anwendungen, bei denen Effizienz und Hochfrequenzbetrieb entscheidend sind. Sie eignen sich hervorragend für Anwendungen in der Elektromobilität, einschließlich Elektrofahrzeugen (EVs), da ihre Fähigkeit, hohe Frequenzen zu handhaben und Leistungsverluste zu reduzieren, zu besserer Leistung und längerer Batterielebensdauer führt. Die Weiterentwicklung der Technologie und Skalierung der Produktion lässt sinkende Kosten erwarten, wodurch SiC-MOSFETs zur attraktiven Option für ein breiteres Anwendungsspektrum werden.
Der Energiebedarf für nachhaltige künstliche Intelligenz steigt exponentiell. Wie schätzt onsemi die Entwicklung während der nächsten 5-10 Jahre ein?
onsemi treibt Innovationen im Bereich der Leistungshalbleiter voran, um den wachsenden Energiebedarf von nachhaltiger künstlicher Intelligenz zu decken. Mit der Einführung unserer neuesten MOSFETs zielen wir darauf ab, Energieverluste signifikant zu reduzieren, was für energieintensive Anwendungen wie KI-Workloads entscheidend ist. Wir planen diesen Weg fortzusetzen und bis 2030 mehrere Generationen von SiC-Technologie auf den Markt zu bringen, um den globalen Übergang zur Elektrifizierung zu unterstützen.
