Silikon, silikon karbid və gallium nitridi

Ümumi istifadə olunan rəqəmsal məhsullar və yüksək texnologiyalı elektrikli nəqliyyat vasitələri, 5G baza stansiyası, 3 əsas yarımkeçirici material var: silikon, silikon karbid və sənayeni idarə edən silikon, silikon karbid və gallium nitridi. Bir-birləri üçün alternativ deyillər, onlar bir komandadakı mütəxəssislərdir və fərqli döyüş bölgələrində əvəzolunmaz səylərə malikdirlər. Əmək bölgüsünü başa düşmək, müasir elektronika sənayesinin inkişaf ağacını görə bilərik.

1.Silikon: İnteqrasiya edilmiş sxemlərin əsas daşı

Silikon, şübhəsiz ki, yarımkeçiricinin kralı, yüksək inteqrasiya edilmiş və mürəkkəb hesablama sahəsini idarə edir. Kompüter CPU, mobil sok, qrafik prosessorları, yaddaş, flaş yaddaş və müxtəlif mikroiontroldaşlar və rəqəmsal məntiq çipləri, demək olar ki, hamısı silikon bazasında qurulur.

Niyə silikon bu sahədə üstünlük təşkil edir

1) əla inteqrasiya dərəcəsi

Silikonun böyük maddi xüsusiyyətlərinə malikdir, istilik oksidləşmə prosesi vasitəsilə səthdə mükəmməl bir Sio2 izolyasiya edən bir film yetişdirilə bilər. Bu əmlak, CMOS tranzistorunu qurmaq, həddindən artıq mürəkkəb logistik funksiyalara nail olmaq üçün kiçik bir çip üzərində milyardlarla on milyardlarla tranzistoru birləşdirən Tranzistor qurmaq üçün əsasdır.

2) yetkin proses və aşağı qiymət

Yarım əsrdən çox inkişafdan sonra silikon prosesi bütün insan sənaye sivilizasiyasının nəticəsidir. Təmizləmə, kristal çəkmə, fotoliitoqrafiya, etching, böyük və böyük bir sənaye zəncirini, heyrətləndirici miqyaslı və son dərəcə aşağı qiymətə yüksək keyfiyyətli kristal istehsal etmək üçün yetkin və böyük bir sənaye zəncirini meydana gətirdi.

3) Yaxşı tarazlıq

SIC termal keçiriciliyi silikonun 3 dəfədir. Yüksək güc tətbiqində istilik "üst qatil" dir. SIC cihazı, istilikdə daha sürətlə çıxa bilər, sistemin daha yüksək enerji sıxlığı altında sabit işinə icazə vermək və ya istilik dağılması sistemini sadələşdirmək.

2.Silikon karbid: Yüksək volt döyüş bölgəsindəki güc qəyyumları

SIC, yüksək volt, yüksək enerji sahəsindəki inqilab materialıdır. Əsasən güc dönüşümü və nəzarət üçün "enerji cihazlarında" istifadə olunur. Əsas sürücü inverter, yeni enerji nəqliyyatıda olan elektrikli şarj cihazı, DC-DC çeviricisi; Smart Grid Converter stansiyaları, sənaye motorlu sürücülər və sənayedə və elektrik şəbəkəsində dəmir yolu tranziti; Yeni enerji enerjisi istehsal sənayesində fotovoltaik inverters və külək enerjisi çeviriciləri.

Niyə yüksək gərginlikli tətbiqlər üçün sic uyğundur

1) həddindən artıq yüksək qiymətləndirmə elektrik sahəsinin gücü

SIC-nin parçalanma elektrik sahəsinin gücü, silikondan sonra 10 qat yüksəkdir. Eyni gərginliyə tabe olan eyni gərginliyi uydurmaq deməkdir, SIC-nin epitaxial təbəqəsi incə ola bilər, cihazın müqavimətini azaltmaq üçün doping konsentrasiyası daha yüksək ola bilər. Müqavimət daha aşağı olduqda, enerji itkisi və istilik nəsli keçirildikdə əhəmiyyətli dərəcədə azaldıla bilər.

2) Yaxşı istilik keçiriciliyi

SIC termal keçiriciliyi silikonun 3 dəfədir. Yüksək güc tətbiqində istilik "üst qatil" dir. SIC cihazı, istilikdə daha sürətlə çıxa bilər, sistemin daha yüksək enerji sıxlığı altında sabit işinə icazə vermək və ya istilik dağılması sistemini sadələşdirmək.

3) Yüksək temperatur iş qabiliyyəti

Silikon cihazının işləmə istiliyi adətən 175 ° C-dən aşağı, SIC cihazı isə 200 ° C-də davamlı işləyə bilər. Bu, avtomobil mühərrikinə yaxın olan elektron sistemlər kimi yüksək temperatur və sərt mühitlərdə daha etibarlı edir.

3.Gallium nitridi: Yüksək tezlikli yolda sürət pioneri

Ganın əsas üstünlüyü yüksək tezlikdədir. İki sahədə parlayır:

Yüksək tezlikli Power Electronics (Sürətli şarj): Hal-hazırda ən geniş yayılmış tətbiq, kompakt və yüksək səmərəli GAN sürətli şarj cihazlarından istifadə etməyə imkan verir.

RF Front-sonu: Müdafiə sənayesində 5G rabitə bazası stansiyalarında və radar sistemlərində güc gücləndiriciləri.

Niyə Gan yüksək tezlikli performans kralıdır

1) Çox yüksək elektron doyma sürünmə sürəti: elektronlar, tranzistorların son dərəcə yüksək kommutasiya sürətinə nail ola biləcəyi mənzilli, elektonlar son dərəcə sürətli hərəkət edir. Elektrik təchizatı, daha yüksək kommutasiya tezliyi, daha kiçik və daha yüngül kondansatörlərin və induktorların istifadəsinə imkan verir, beləliklə şarj cihazının miniatürləşməsinə imkan verir.

2) Yüksək elektron Mobility Transistor (HEMT): Əvvəlki məqalədə olduğu kimi, GAN-ALGAN Heterojunctions interfeysi, son dərəcə yüksək səviyyədə müqavimətlilik və hərəkətlilik ilə, iki ölçülü bir elektron qaz (2DEG) avtomatik olaraq iki ölçülü bir elektron qaz təşkil edə bilər. Bu, GAN cihazlarına yüksək sürətli keçid zamanı aşağı keçirici itkinin və aşağı keçid itkisinin ikili üstünlükləri verir.

3) Daha geniş bandGap: Silikon karbidinə bənzər, Gan da geniş bir band qərbə malikdir, yüksək temperaturlara və yüksək gərginliyə davamlı və silikondan daha möhkəmdir.