Forbraíodh an tríú glúin leathsheoltóirí, arb ionann iad agus níotráit ghailliam (GaN) agus cairbíd sileacain (SiC), go tapa mar gheall ar a n-airíonna den scoth. Mar sin féin, teastaíonn trealamh tomhais ardchruinnis agus modhanna gairmiúla chun paraiméadair agus tréithe na bhfeistí seo a thomhas go cruinn d’fhonn a gcumas a thapú agus a n-éifeachtúlacht agus a n-iontaofacht a bharrfheabhsú.
Tá an ghlúin nua d’ábhair bearna banda leathan (WBG) arb ionann iad agus cairbíd sileacain (SiC) agus níotráit ghailliam (GaN) ag éirí níos forleithne. Ó thaobh leictreachais de, tá na substaintí seo níos gaire d’inslitheoirí ná sileacan agus ábhair leathsheoltóra tipiciúla eile. Tá na substaintí seo deartha chun dul i ngleic le teorainneacha an tsiliceáin toisc gur ábhar bearna banda caol é agus dá bhrí sin bíonn sceitheadh lag seoltachta leictrí mar thoradh air, rud a éiríonn níos suntasaí de réir mar a mhéadaíonn an teocht, an voltas nó an mhinicíocht. Is é an teorainn loighciúil leis an sceitheadh seo ná seoltacht neamhrialaithe, arb ionann é agus teip oibriúcháin leathsheoltóra.
As an dá ábhar seo le bearna banda leathan, tá GaN oiriúnach go príomha do scéimeanna cur chun feidhme ísealchumhachta agus meánchumhachta, timpeall 1 kV agus faoi bhun 100 A. Réimse fáis suntasach amháin do GaN ná a úsáid i soilsiú LED, ach tá sé ag fás freisin in úsáidí ísealchumhachta eile amhail cumarsáid feithicleach agus RF. I gcodarsnacht leis sin, tá na teicneolaíochtaí a bhaineann le SiC forbartha níos fearr ná GaN agus tá siad níos oiriúnaí d'fheidhmchláir ardchumhachta amhail inbhéirteoirí tarraingthe feithiclí leictreacha, tarchur cumhachta, trealamh mór HVAC, agus córais thionsclaíocha.
Tá gléasanna SiC in ann oibriú ag voltais níos airde, minicíochtaí lasctha níos airde, agus teochtaí níos airde ná MOSFETanna Si. Faoi na coinníollacha seo, tá feidhmíocht, éifeachtúlacht, dlús cumhachta agus iontaofacht níos airde ag SiC. Tá na buntáistí seo ag cabhrú le dearthóirí méid, meáchan agus costas tiontairí cumhachta a laghdú chun iad a dhéanamh níos iomaíche, go háirithe i ndeighleoga margaidh brabúsacha amhail eitlíocht, míleata agus feithiclí leictreacha.
Tá ról ríthábhachtach ag MOSFETanna SiC i bhforbairt gléasanna comhshó cumhachta den chéad ghlúin eile mar gheall ar a gcumas éifeachtúlacht fuinnimh níos fearr a bhaint amach i ndearaí bunaithe ar chomhpháirteanna níos lú. Éilíonn an t-athrú seo freisin ar innealtóirí athbhreithniú a dhéanamh ar chuid de na teicnící dearaidh agus tástála a úsáidtear go traidisiúnta chun leictreonaic chumhachta a chruthú.
Tá an t-éileamh ar thástáil dhian ag fás
Chun lánacmhainneacht na bhfeistí SiC agus GaN a bhaint amach, tá gá le tomhais bheachta le linn oibríocht lasctha chun éifeachtúlacht agus iontaofacht a bharrfheabhsú. Caithfidh nósanna imeachta tástála le haghaidh feistí leathsheoltóra SiC agus GaN minicíochtaí oibriúcháin agus voltais níos airde na bhfeistí seo a chur san áireamh.
Tá forbairt uirlisí tástála agus tomhais, amhail gineadóirí feidhme treallacha (AFGanna), ocsilloscóip, ionstraimí aonaid tomhais foinse (SMU), agus anailíseoirí paraiméadar, ag cuidiú le hinnealtóirí dearaidh cumhachta torthaí níos cumhachtaí a bhaint amach níos tapúla. Tá an t-uasghrádú seo ar threalamh ag cabhrú leo déileáil le dúshláin laethúla. “Is dúshlán mór d’innealtóirí trealaimh chumhachta fós caillteanais lasctha a íoslaghdú,” a dúirt Jonathan Tucker, ceann Margaíochta Soláthair Cumhachta ag Teck/Gishili. Ní mór na dearaí seo a thomhas go dian chun comhsheasmhacht a chinntiú. Tugtar an tástáil cuisle dúbailte (DPT) ar cheann de na príomhtheicnící tomhais, arb é an modh caighdeánach é chun paraiméadair lasctha gléasanna cumhachta MOSFETanna nó IGBT a thomhas.
Áirítear leis an socrú chun tástáil dhúbailte cuisle leathsheoltóra SiC a dhéanamh: gineadóir feidhme chun eangach MOSFET a thiomáint; Bogearraí ocsaileascóp agus anailíse chun VDS agus ID a thomhas. Chomh maith le tástáil dhúbailte cuisle, is é sin, sa bhreis ar thástáil ar leibhéal an chiorcaid, tá tástáil ar leibhéal na n-ábhar, tástáil ar leibhéal na gcomhpháirte agus tástáil ar leibhéal an chórais ann. A bhuíochas le nuálaíochtaí in uirlisí tástála, tá innealtóirí dearaidh ag gach céim den saolré in ann oibriú i dtreo feistí comhshó cumhachta ar féidir leo freastal ar riachtanais dheartha dhian ar bhealach cost-éifeachtach.
Trí bheith ullamh chun trealamh a dheimhniú mar fhreagairt ar athruithe rialála agus ar riachtanais theicneolaíocha nua do threalamh úsáideoirí deiridh, ó ghiniúint cumhachta go feithiclí leictreacha, is féidir le cuideachtaí atá ag obair ar leictreonaic chumhachta díriú ar nuálaíocht breisluacha agus an dúshraith a leagan le haghaidh fáis amach anseo.
Am an phoist: 27 Márta 2023