Kiselkarbid som halvledare

Kiselkarbid som halvledare

Jakten på en ersättare till kisel fortsätter och frågan är om föreningen kiselkarbid är en kandidat? Jörgen Städje går igenom dess nuvarande och potentiella användningsområden.

Inledning

Kylfläktar surrar och bullrar och halvledare som blir varma leder ström sämre, processorer går långsammare och värmen är ett ständigt problem för både logik och switchelektronik. Så varför inte skaffa ett halvledarmaterial som tål värmen, så att kylning inte behövs?

Kiselkarbid (SiC, eng. silicon carbide) är ett sådant halvledarmaterial. Du har det säkert redan hemma. Vi brukar kalla det för karborundum eller slipsten. Ren kiselkarbid är mycket svår att skilja från diamant, har nästan samma brytningsindex och är nästan lika hårt. Som smyckesten kallas det moissanite.

Med kiselkarbid kan man tillverka halvledare som är unika på flera sätt. De tål väldigt höga temperaturer. De kan till exempel närapå glöda och ändå fungera. De tål också väldigt höga spänningar. Glödandet är till nytta i tillämpningar där omgivningstemperaturen redan är hög, till exempel inuti jetmotorer, eller varför inte i farkoster som ska landa på Venus?

Kiselkarbid tål också mycket höga strålnivåer, vilket är livsnödvändigt i rymdfart. Den höga överslagsspänningen kommer främst till nytta i strömriktare i lokomotiv och hybridbilar, där man vill kunna hantera höga spänningar och strömmar. Tiotusen volt är inte alls ovanligt i dagens tillämpningar, såsom frekvensomriktare för järnvägslok eller andra elfordon med höga effekter.

östling-zetterling.jpg

För att få reda på dagsläget inom forskningen tog vi en tripp till KTH i Kista och pratade med Mikael Östling, professor i nanoteknik (tv) och Carl-Mikael Zetterling, professor i fasta tillståndets elektronik (th) på avdelningen för integrerade komponenter och kretsar. De berättade om forskningen och radade glatt upp ett antal kretsar och tilltänkta rymdsonder.

Skicka en rättelse
41

Google Stadia – vad är det och vad ingår?

För många är det inte helt glasklart exakt vad Googles strömmande speltjänst Stadia är och vad som ingår. SweClockers reder ut. Läs mer

83

Konsumentverket slår ned på falska reapriser – varnar företag inför Black Friday

Black Friday och Cyber Monday är snart här. Inför detta varnar Konsumentverket företag som tidigare använt falska reapriser. Läs mer

20 ÅR
85

Gallerier vi minns: Runt gymnasieprojekt

När möjligheten finns under studietid – varför inte göra ett datorchassi? Det var just vad @M-Persson gjorde för 11 år sedan och givetvis dokumenterades allt! Läs mer

74

Apple släpper Macbook Pro 16 tum – börjar på 30 000 kronor

Det nya skärmformatet på 16 tum bjuder på upp till åtta kärnor, 64 GB primärminne och hela 8 TB SSD-lagring. Läs mer

60

Xiaomi etablerar sig i Sverige med telefoner och smarta hemmet

Kinesiska Xiaomi etablerar sig officiellt i Sverige med en satsning på telefoner och en mängd produkter för smarta hemmet. Läs mer

60

Intel avtäcker massvis av sårbarheter – påverkar prestanda

Olyckor kommer sällan ensamma. Bland de 77 sårbarheter Intel nu avtäcker återfinns bland annat prestandapåverkande processorbuggar. Läs mer

46

Intel Cascade Lake-X drabbas av sårbarheten Zombieload V2

Redan innan lanseringen drabbas Cascade Lake-X av en ny sårbarhet, baserad på en nygammal variant av Zombieload. Läs mer

13

Seagate kombinerar docka och lagring med Firecuda Gaming Dock

Seagate breddar utbudet med en dockningsstation, som utöver anslutningar för kringutrustning får inbyggd lagring. Läs mer

69

EU ger Telias TV4-affär grönt ljus

EU godkänner Telias förvärv av Bonnier Broadcasting där TV4 ingår, något svenska regeringen av mediepolitiska skäl starkt motsätter sig. Läs mer

0

Star Wars Jedi: Fallen Order får officiellt stöd med Geforce 441.20 WHQL

Inför fredagens lansering av Star Wars Jedi: Fallen Order släpper Nvidia en ny drivrutin, men officiellt stöd för spelet. Läs mer

20 ÅR
24

AMD:s Joe Macri ger sin 10-årsvision för stationära datorn på SweClockers Live!

Hur kommer den stationära datorn se ut om 10 år? Ingen vet med säkerhet, men AMD:s teknikchef siade om saken på SweClockers Live! Läs mer

20 ÅR
16

Stort bildspel från SweClockers Live!

På Skyddsrummet i Stockholm blev det en storartad nördkväll. Häng med när vi visar runt i ett matigt galleri med proffsiga foton! Läs mer