Pehea e ana pololei ai i nā polokalamu SiC a me GaN e hoʻopā i ka hiki, hoʻonui i ka pono a me ka hilinaʻi

Ua hoʻomohala koke ʻia ke kolu o ka hanauna o nā semiconductors, i hōʻike ʻia e ka gallium nitride (GaN) a me ka silicon carbide (SiC), ma muli o ko lākou mau waiwai maikaʻi loa. Eia nō naʻe, pehea e ana pololei ai i nā palena a me nā ʻano o kēia mau mea hana i mea e hoʻohana ai i ko lākou hiki a hoʻonui i ko lākou pono a me ka hilinaʻi e pono ai nā lako ana kiʻekiʻe a me nā ʻano hana ʻoihana.

Ke hoʻohana nui ʻia nei ka hanauna hou o nā mea ākea ākea (WBG) i hōʻike ʻia e ka silicon carbide (SiC) a me ka gallium nitride (GaN). Ma ke ʻano uila, ʻoi aku ka kokoke o kēia mau mea i nā insulators ma mua o ka silicon a me nā mea semiconductor maʻamau. Ua hoʻolālā ʻia kēia mau mea e lanakila i nā palena o ka silicon no ka mea he mea ākea haiki ia a no laila ke kumu o ka leakage maikaʻi ʻole o ka conductivity uila, kahi e ʻike nui ʻia i ka piʻi ʻana o ka mahana, ka voltage a i ʻole ke alapine (frequency). ʻO ka palena logical i kēia leakage ʻo ia ka conductivity i kāohi ʻole ʻia, e like me ka hemahema o ka hana semiconductor.

Ma waena o kēia mau mea ʻelua ākea ākea, kūpono ʻo GaN no nā papahana hoʻokō mana haʻahaʻa a me waena, ma kahi o 1 kV a ma lalo o 100 A. ʻO kahi wahi ulu koʻikoʻi no GaN ʻo ia kona hoʻohana ʻana i nā kukui LED, akā e ulu pū ana hoʻi i nā hoʻohana mana haʻahaʻa ʻē aʻe e like me ke kaʻa a me nā kamaʻilio RF. I ka hoʻohālikelike ʻana, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻomohala ʻana o nā ʻenehana e pili ana iā SiC ma mua o GaN a ʻoi aku ka maikaʻi o nā noi mana kiʻekiʻe e like me nā inverters traction kaʻa uila, ka hoʻoili mana, nā lako HVAC nui, a me nā ʻōnaehana ʻoihana.

Hiki i nā mea hana SiC ke hana ma nā voltages kiʻekiʻe, nā alapine hoʻololi kiʻekiʻe, a me nā mahana kiʻekiʻe ma mua o nā Si MOSFET. Ma lalo o kēia mau kūlana, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka hana a SiC, ka pono, ka nui o ka mana a me ka hilinaʻi. Ke kōkua nei kēia mau pono i nā mea hoʻolālā e hōʻemi i ka nui, ke kaumaha a me ke kumukūʻai o nā mea hoʻololi mana e hoʻolilo iā lākou i mea hoʻokūkū, ʻoi aku hoʻi i nā ʻāpana mākeke waiwai e like me ka mokulele, nā kaʻa koa a me nā kaʻa uila.

He kuleana koʻikoʻi ko nā SiC MOSFET i ka hoʻomohala ʻana i nā mea hoʻololi mana o ka hanauna e hiki mai ana ma muli o ko lākou hiki ke hoʻokō i ka pono ikehu nui aʻe i nā hoʻolālā e pili ana i nā ʻāpana liʻiliʻi. Pono pū ka hoʻololi ʻana i nā ʻenekinia e nānā hou i kekahi o nā ʻano hoʻolālā a me nā hoʻāʻo i hoʻohana maʻamau ʻia e hana i nā uila mana.

Ke ulu nei ke koi no ka hoʻāʻo koʻikoʻi

I mea e ʻike piha ai i ka hiki o nā mea SiC a me GaN, pono nā ana pololei i ka wā o ka hana hoʻololi e hoʻonui i ka pono a me ka hilinaʻi. Pono nā kaʻina hana hoʻāʻo no nā mea semiconductor SiC a me GaN e noʻonoʻo i nā alapine hana kiʻekiʻe a me nā voltages o kēia mau mea hana.

ʻO ka hoʻomohala ʻana i nā mea hana hoʻāʻo a me ke ana ʻana, e like me nā mea hana hana arbitrary (AFGs), nā oscilloscopes, nā mea hana kumu ana (SMU), a me nā mea kālailai parameter, ke kōkua nei i nā ʻenekinia hoʻolālā mana e hoʻokō i nā hopena ikaika me ka wikiwiki. ʻO kēia hoʻonui ʻana o nā lako e kōkua ana iā lākou e hoʻoponopono i nā pilikia o kēlā me kēia lā. "ʻO ka hoʻēmi ʻana i nā pohō hoʻololi he pilikia nui ia no nā ʻenekinia lako mana," wahi a Jonathan Tucker, ke poʻo o Power Supply Marketing ma Teck/Gishili. Pono e ana pono ʻia kēia mau hoʻolālā e hōʻoia i ke kūlike. ʻO kekahi o nā ʻano hana ana koʻikoʻi ua kapa ʻia ʻo ka hoʻāʻo pulse pālua (DPT), ʻo ia ke ʻano maʻamau no ke ana ʻana i nā palena hoʻololi o nā MOSFET a i ʻole nā ​​​​​​mea mana IGBT.

ʻO ka hoʻonohonoho ʻana e hana i ka hoʻāʻo pulse pālua semiconductor SiC e komo pū ana me: ka mea hana hana e hoʻokele i ka grid MOSFET; Oscilloscope a me ka polokalamu loiloi no ke ana ʻana iā VDS a me ID. Ma waho aʻe o ka hoʻāʻo pulse pālua, ʻo ia hoʻi, ma waho aʻe o ka hoʻāʻo pae kaapuni, aia nā hoʻāʻo pae mea, ka hoʻāʻo pae ʻāpana a me ka hoʻāʻo pae ʻōnaehana. Ua hiki i nā hana hou i nā mea hana hoʻāʻo i nā ʻenekinia hoʻolālā ma nā pae āpau o ke kaʻina hana ke hana i nā mea hoʻololi mana e hiki ke hoʻokō i nā koi hoʻolālā koʻikoʻi me ke kumukūʻai kūpono.

ʻO ka mākaukau e hōʻoia i nā lako hana e pane ai i nā loli hoʻoponopono a me nā pono ʻenehana hou no nā lako hana hoʻohana hope, mai ka hana mana a hiki i nā kaʻa uila, e ʻae i nā ʻoihana e hana ana ma nā mea uila mana e kālele i ka hana hou i hoʻohui ʻia i ka waiwai a kau i ke kahua no ka ulu ʻana i ka wā e hiki mai ana.