Infineon on nimetty yhdeksi kolmesta saksalaisen Deutscher Zukunftspreis 2024 -innovaatiopalkinnon ehdokkaista piikarbidipiirin kehittämisestä. Infineonin tutkijat ovat yhdessä Chemnitzin teknillisen yliopiston kanssa onnistuneet kehittämään maailman ensimmäisen piikarbidi-MOSFETin, jossa on pystykanava (ns. trench MOSFET) ja innovatiivinen kupariliitos 3300 voltin jänniteluokassa.
Uudet SiC-moduulit ja moduuleilla varustetut tehomuuntimet edustavat vallankumouksellista innovaatioharppausta puolijohdeteknologiassa perinteisestä piistä energiatehokkaampaan piikarbidiin, mikä vähentää kytkentähäviöitä suurvirtasovelluksissa 90 prosenttia.
MOSFETit ovat sähkökytkimiä monenlaisiin sovelluksiin. Trench-tyyppiset MOSFETit eroavat niin sanotuista tasomaisista MOSFETeista rakenteeltaan ja suorituskyvyltään. Vaikka tasomaisten MOSFETien virta on alun perin vaakasuoraa, kaivanto-MOSFETit tarjoavat vain pystysuuntaisia kanavia. Tämä johtaa korkeampaan tiheyteen pinta-alaa kohden, mikä puolestaan vähentää merkittävästi sirun häviöitä energian muuntamisen aikana ja lisää siten tehokkuutta.
Esimerkki tuoteperheestä, jossa uutta SiC-mosfettia hyödynnetään, on CoolSiC XHP2 -moduuliperhe. Se mahdollistaa merkittäviä energiansäästöjä esimerkiksi teollisessa sähköntuotannossa aurinkopuistoissa tai tuulivoimaloissa, voimansiirrossa ja ennen kaikkea loppukulutuksessa, missä tarvitaan suuria megawattirajoja. Yksi piikarbidikäyttöinen juna voi säästää noin 300 megawattituntia vuodessa aiempaan piipohjaiseen ratkaisuun verrattuna. Tämä vastaa suunnilleen 100 omakotitalon vuosikulutusta.
3300 voltin piikarbidimoduuli on kymmenen kertaa luotettavampi lämpömekaanisia rasituksia vastaan ja huomattavasti korkeampi tehotiheys piimoduuleihin verrattuna, joten sitä voidaan käyttää myös suurten voimansiirtojen sähköistämiseen dieselvetureissa, maatalous- ja rakennuskoneissa, lentokoneissa ja laivoissa, jotka oli aiemmin varattu fossiiliset polttoaineet. Uuden moduulin sallimat merkittävästi korkeammat kytkentätaajuudet ovat avuksi, sillä ne mahdollistavat sovelluksen tehonmuuntimien painon ja tilavuuden merkittävän pienentämisen.
Lisätietoa CoolSiC XHP2 -moduuliperheestä löytyy täältä.
