August 30, 2011 – Dulles, VA – Neue Physik lässt Thyristoren ein höheres Niveau erreichen
Ein Stromnetz liefert zuverlässig Strom mit Hilfe elektronischer Geräte, die für einen reibungslosen, zuverlässiger Kraftfluss. Bis jetzt, auf silikonbasierte Baugruppen hat man sich verlassen, aber sie sind den Anforderungen des Smart Grid nicht gewachsen. Materialien mit großer Bandlücke wie Siliziumkarbid (SiC) bieten eine bessere Alternative, da höhere Schaltgeschwindigkeiten möglich sind, eine höhere Durchbruchspannung, geringere Schaltverluste, und eine höhere Sperrschichttemperatur als bei herkömmlichen siliziumbasierten Schaltern. Das erste derartige auf SiC basierende Bauelement, das auf den Markt kommt, ist der Ultrahochspannungs-Siliziumkarbid-Thyristor (SiC-Thyristor), entwickelt von GeneSiC Semiconductor Inc., Dulles, Va., mit Unterstützung der Sandia National Laboratories, Albuquerque, N. M., die USA. Department of Energy/Stromversorgung, und die USA. Armee/Rüstungsforschung, Entwicklungs- und Engineeringzentrum, Picatinny Arsenal, NJ.
Die Entwickler haben für dieses Gerät eine andere Betriebsphysik gewählt, das auf dem Transport von Minority Carriern und einem integrierten dritten Terminal-Gleichrichter arbeitet, das ist einer mehr als bei anderen kommerziellen SiC-Geräten. Die Entwickler haben eine neue Herstellungstechnik eingeführt, die die obigen Bewertungen unterstützt 6,500 V., sowie ein neues Gate-Anoden-Design für Hochstromgeräte. Leistungsfähig bei Temperaturen bis 300 C und Strom bei 80 EIN, der SiC-Thyristor bietet bis zu 10 mal höhere Spannung, viermal höhere Sperrspannungen, und 100 mal schnellere Schaltfrequenz als Thyristoren auf Siliziumbasis.
