ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕಗಳು, ಅವುಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಸಾಧನಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಅವುಗಳ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯುವುದು ಹೇಗೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಅಳತೆ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ವೃತ್ತಿಪರ ವಿಧಾನಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ (WBG) ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತಿವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ, ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ನಿರೋಧಕಗಳಿಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಈ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್-ಗ್ಯಾಪ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯ ಕಳಪೆ ಸೋರಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತಾಪಮಾನ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ಆವರ್ತನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸೋರಿಕೆಗೆ ತಾರ್ಕಿಕ ಮಿತಿಯು ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ವಾಹಕತೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಈ ಎರಡು ವಿಶಾಲ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, GaN ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನುಷ್ಠಾನ ಯೋಜನೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಸುಮಾರು 1 kV ಮತ್ತು 100 A ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ. GaN ಗೆ ಒಂದು ಗಮನಾರ್ಹ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರವೆಂದರೆ LED ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಅದರ ಬಳಕೆ, ಆದರೆ ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಮತ್ತು RF ಸಂವಹನಗಳಂತಹ ಇತರ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, SiC ಯನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದಿರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು GaN ಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿವೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನ ಎಳೆತ ಇನ್ವರ್ಟರ್ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣ, ದೊಡ್ಡ HVAC ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ.
SiC ಸಾಧನಗಳು Si MOSFET ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಆವರ್ತನಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, SiC ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ದಕ್ಷತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಅನುಕೂಲಗಳು ವಿನ್ಯಾಸಕರು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳ ಗಾತ್ರ, ತೂಕ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕವಾಗಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಾಯುಯಾನ, ಮಿಲಿಟರಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳಂತಹ ಲಾಭದಾಯಕ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ.
ಸಣ್ಣ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ SiC MOSFET ಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ರಚಿಸಲು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಕೆಲವು ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಮರುಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಠಿಣ ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಬೇಡಿಕೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ
SiC ಮತ್ತು GaN ಸಾಧನಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು, ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಅಳತೆಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. SiC ಮತ್ತು GaN ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಪರೀಕ್ಷಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಈ ಸಾಧನಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಆವರ್ತನಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.
ಆರ್ಬಿಟ್ರರಿ ಫಂಕ್ಷನ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು (AFGs), ಆಸಿಲ್ಲೋಸ್ಕೋಪ್ಗಳು, ಸೋರ್ಸ್ ಮೆಷರ್ಮೆಂಟ್ ಯೂನಿಟ್ (SMU) ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ ವಿಶ್ಲೇಷಕಗಳಂತಹ ಪರೀಕ್ಷಾ ಮತ್ತು ಮಾಪನ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿನ್ಯಾಸ ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಶಾಲಿ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ. ಉಪಕರಣಗಳ ಈ ಅಪ್ಗ್ರೇಡ್ ದೈನಂದಿನ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸಲು ಅವರಿಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ. "ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣ ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳಿಗೆ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ" ಎಂದು ಟೆಕ್/ಗಿಶಿಲಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮಾರ್ಕೆಟಿಂಗ್ ಮುಖ್ಯಸ್ಥ ಜೊನಾಥನ್ ಟಕರ್ ಹೇಳಿದರು. ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಈ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಅಳೆಯಬೇಕು. ಪ್ರಮುಖ ಮಾಪನ ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಡಬಲ್ ಪಲ್ಸ್ ಟೆಸ್ಟ್ (DPT) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು MOSFET ಗಳು ಅಥವಾ IGBT ಪವರ್ ಸಾಧನಗಳ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
SiC ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಬಲ್ ಪಲ್ಸ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸೆಟಪ್ ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: MOSFET ಗ್ರಿಡ್ ಅನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡಲು ಫಂಕ್ಷನ್ ಜನರೇಟರ್; VDS ಮತ್ತು ID ಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಆಸಿಲ್ಲೋಸ್ಕೋಪ್ ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್. ಡಬಲ್-ಪಲ್ಸ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಅಂದರೆ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಟ್ಟದ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ವಸ್ತು ಮಟ್ಟದ ಪರೀಕ್ಷೆ, ಘಟಕ ಮಟ್ಟದ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್ ಮಟ್ಟದ ಪರೀಕ್ಷೆ ಇವೆ. ಪರೀಕ್ಷಾ ಪರಿಕರಗಳಲ್ಲಿನ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳು ಜೀವನಚಕ್ರದ ಎಲ್ಲಾ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸ ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳನ್ನು ಕಠಿಣ ವಿನ್ಯಾಸ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪೂರೈಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಾಧನಗಳ ಕಡೆಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿವೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳವರೆಗೆ ಅಂತಿಮ ಬಳಕೆದಾರ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ನಿಯಂತ್ರಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಸ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲು ಸಿದ್ಧರಾಗಿರುವುದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಕಂಪನಿಗಳು ಮೌಲ್ಯವರ್ಧಿತ ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಮಾರ್ಚ್-27-2023