ГК «Элемент» (СП госкорпорации «Ростех» и АФК «Система») выпустила кристаллы силовых диодов и транзисторов на основе карбида кремния.
Это первый российский проект крупного серийного производства полупроводников последнего, третьего, поколения.
Такие электронные компоненты предназначены для силовой микроэлектроники, остро востребованной в связи с развитием электротранспорта и зарядной инфраструктуры. Она применяется на высокоскоростных железных дорогах, в авиастроении и в индустриальном оборудовании.
До 2030 года планируется выйти на выпуск 140 тыс. пластин в год, что позволит занять 60–70% рынка. В проект инвестировано 19,5 млрд рублей.
Полупроводники третьего поколения — на основе карбида кремния, нитрида галлия или оксида олова — отличаются так называемой большой запрещенной зоной (более 3 эВ против 1,1 эВ у первого поколения полупроводников). Через широкозонные полупроводники можно прогонять токи большей величины, прикладывать к контактам бóльшие напряжения, не рискуя сжечь прибор. Можно размещать контакты ближе друг к другу, уменьшая таким образом сопротивление прибора и, следовательно, потери энергии.
Из этого вытекает возможность уменьшить и общие габариты прибора, что актуально в эру миниатюризации электроники. Как говорят специалисты, там, где на одну задачу требовалось десять полупроводниковых устройств первого поколения, нужен один прибор такого же размера третьего поколения. К тому же карбид кремния и нитрид галлия являются тугоплавкими материалами и позволяют электронике работать при более высоких температурах.
Из первых отечественных кристаллов на основе карбида кремния в НПО «Энергомодуль» уже изготовили силовой модуль мощностью 0,5 МВт (1200/400 А). Как утверждает разработчик, модуль не уступает импортным аналогам, опытные образцы переданы для тестирования железнодорожникам, идут переговоры с представителями нефтегазовой отрасли. План — выпустить к 2030 году 100 тыс. штук. Объем спроса оценивается как минимум в несколько сотен тысяч штук в год.
– новый журнал для тех, кто развивает Россию.