Tertia generatio semiconductorum, a gallii nitrido (GaN) et silicii carburo (SiC) repraesentata, propter proprietates suas excellentes celeriter evoluta est. Attamen, quomodo accurate parametros et proprietates horum instrumentorum metiri, ut potentia eorum exprimatur et efficientia atque firmitas optimizentur, apparatum mensurae summae praecisionis et methodos professionales requirit.
Nova generatio materiarum cum angusto intervallo electrico (WBG), quae a carburo silicii (SiC) et nitrido gallii (GaN) repraesentantur, magis magisque in usum vertitur. Hae substantiae, quod ad electricitatem attinet, propius ad insulatores pertinent quam silicium et aliae materiae semiconductrices typicae. Hae substantiae ad limitationes silicii superandas destinantur, quia materia angusto intervallo electrico praedita est, ideoque conductivitatis electricae effusionem malam efficit, quae magis manifesta fit cum temperatura, tensio, aut frequentia augentur. Finis logicus huius effusionis est conductivitas immoderata, quae aequivalet defectui operationis semiconductricis.
Ex his duabus materiis latae intervalli frequentiae, GaN aptissimum est ad consilia implementationis parvae et mediae potentiae, circa 1 kV et infra 100 A. Una area incrementi significans pro GaN est usus eius in illuminatione LED, sed etiam crescit in aliis usibus parvae potentiae, ut in communicationibus autocineticis et RF. Contra, technologiae circum SiC melius evolutae sunt quam GaN et aptiores sunt ad applicationes maioris potentiae, ut inverteres tractionis vehiculorum electricorum, transmissionem potentiae, apparatum magnum HVAC, et systemata industrialia.
Instrumenta SiC operari possunt sub altioribus tensionibus, altioribus frequentiis commutationis, et altioribus temperaturis quam MOSFETs Si. Sub his condicionibus, SiC maiorem efficaciam, efficaciam, densitatem potentiae et firmitatem habet. Hae commoditates adiuvant designatores ut magnitudinem, pondus et sumptum convertorum potentiae minuant, ut eos competitiviores reddant, praesertim in segmentis mercatus lucrativis sicut aviatio, res militares et vehicula electrica.
Transistores SiC MOSFET partes gravissimas agunt in evolutione instrumentorum conversionis potentiae novae generationis propter facultatem suam maiorem efficientiam energiae assequendi in consiliis fundatis in minoribus componentibus. Haec mutatio etiam requirit ut ingeniarii aliquas rationes designandi et probandi, quae ad electronicam potentiae creandam tradite adhibitae sunt, revisant.
Crescit postulatio probationum rigorosarum
Ad potentiam instrumentorum SiC et GaN plene perficiendam, mensurae accuratae in operatione commutationis requiruntur ad efficientiam et firmitatem optimizandam. Rationes probationis instrumentorum semiconductorum SiC et GaN frequentias operandi et tensiones altiores horum instrumentorum considerare debent.
Progressus instrumentorum probationis et mensurae, qualia sunt generatores functionum arbitrariarum (AFG), oscilloscopia, instrumenta unitatis mensurae fontis (SMU), et analysores parametrorum, adiuvat ingeniarios designationis potentiae ut effectus potentiores celerius consequantur. Haec emendatio instrumentorum eos adiuvat ut cum provocationibus cotidianis superent. "Imminutio damnorum commutationis manet magna provocatio ingeniariis instrumentorum potentiae," dixit Jonathan Tucker, princeps Mercatus Fontis Electrici apud Teck/Gishili. Haec consilia diligenter metiri debent ut constantia servetur. Una ex praecipuis technis mensurae appellatur probatio duplicis impulsus (DPT), quae est methodus communis ad parametros commutationis MOSFETorum vel instrumentorum potentiae IGBT metiendos.
Apparatus ad probationem duplicis impulsus semiconductoris SiC perficiendam includit: generatorem functionum ad reticulum MOSFET agendum; oscilloscopium et programmata analytica ad mensurandum VDS et ID. Praeter probationem duplicis impulsus, id est, praeter probationem in gradu circuiti, probationem in gradu materialis, probationem in gradu componentium, et probationem in gradu systematis fiunt. Innovationes in instrumentis probationis ingeniariis designatoribus in omnibus stadiis cycli vitae permiserunt ut ad machinas conversionis potentiae laborarent quae requisitis designationis strictis sumptibus efficaciter satisfacere possint.
Paratus esse ad apparatum certificandum secundum mutationes legum et novas necessitates technologicas pro apparatu usoris finalis, a generatione energiae ad vehicula electrica, societatibus in electronicis potentiae laborantibus permittit ut in innovatione valoris additi se concentrent et fundamenta pro futuro incrementum ponant.
Tempus publicationis: XXVII Martii, MMXXIII