ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് (GaN), സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) എന്നിവയാൽ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെടുന്ന മൂന്നാം തലമുറ അർദ്ധചാലകങ്ങൾ അവയുടെ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ കാരണം വേഗത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഉപകരണങ്ങളുടെ സാധ്യതകൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിനും അവയുടെ കാര്യക്ഷമതയും വിശ്വാസ്യതയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും അവയുടെ പാരാമീറ്ററുകളും സവിശേഷതകളും എങ്ങനെ കൃത്യമായി അളക്കാം എന്നതിന് ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങളും പ്രൊഫഷണൽ രീതികളും ആവശ്യമാണ്.
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC), ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് (GaN) എന്നിവയാൽ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെടുന്ന പുതിയ തലമുറയിലെ വൈഡ് ബാൻഡ് ഗ്യാപ്പ് (WBG) വസ്തുക്കൾ കൂടുതൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. വൈദ്യുതപരമായി, ഈ പദാർത്ഥങ്ങൾ സിലിക്കണിനേക്കാളും മറ്റ് സാധാരണ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളേക്കാളും ഇൻസുലേറ്ററുകളുമായി കൂടുതൽ അടുക്കുന്നു. സിലിക്കണിന്റെ പരിമിതികളെ മറികടക്കുന്നതിനാണ് ഈ പദാർത്ഥങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്, കാരണം ഇത് ഒരു ഇടുങ്ങിയ ബാൻഡ്-ഗ്യാപ്പ് മെറ്റീരിയലാണ്, അതിനാൽ വൈദ്യുതചാലകതയുടെ മോശം ചോർച്ചയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് താപനില, വോൾട്ടേജ് അല്ലെങ്കിൽ ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും. ഈ ചോർച്ചയുടെ ലോജിക്കൽ പരിധി അനിയന്ത്രിതമായ ചാലകതയാണ്, ഇത് ഒരു അർദ്ധചാലക പ്രവർത്തന പരാജയത്തിന് തുല്യമാണ്.
ഈ രണ്ട് വൈഡ് ബാൻഡ് ഗ്യാപ്പ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ, GaN പ്രധാനമായും 1 kV യും 100 A യിൽ താഴെയുമുള്ള താഴ്ന്ന, ഇടത്തരം പവർ ഇംപ്ലിമെന്റേഷൻ സ്കീമുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്. GaN ന്റെ ഒരു പ്രധാന വളർച്ചാ മേഖല LED ലൈറ്റിംഗിലെ ഉപയോഗമാണ്, മാത്രമല്ല ഓട്ടോമോട്ടീവ്, RF കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് പോലുള്ള മറ്റ് താഴ്ന്ന പവർ ഉപയോഗങ്ങളിലും വളരുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, SiC യെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകൾ GaN നെക്കാൾ മികച്ച രീതിയിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രിക് വാഹന ട്രാക്ഷൻ ഇൻവെർട്ടറുകൾ, പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ, വലിയ HVAC ഉപകരണങ്ങൾ, വ്യാവസായിക സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഉയർന്ന പവർ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്.
SiC ഉപകരണങ്ങൾക്ക് Si MOSFET-കളേക്കാൾ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുകളിലും, ഉയർന്ന സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസികളിലും, ഉയർന്ന താപനിലയിലും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, SiC-ക്ക് ഉയർന്ന പ്രകടനം, കാര്യക്ഷമത, പവർ ഡെൻസിറ്റി, വിശ്വാസ്യത എന്നിവയുണ്ട്. ഈ ഗുണങ്ങൾ ഡിസൈനർമാരെ പവർ കൺവെർട്ടറുകളുടെ വലുപ്പം, ഭാരം, വില എന്നിവ കുറയ്ക്കുന്നതിനും അവയെ കൂടുതൽ മത്സരാധിഷ്ഠിതമാക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് വ്യോമയാനം, സൈനിക, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ പോലുള്ള ലാഭകരമായ വിപണി വിഭാഗങ്ങളിൽ.
ചെറിയ ഘടകങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഡിസൈനുകളിൽ കൂടുതൽ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത കൈവരിക്കാനുള്ള കഴിവ് കാരണം, അടുത്ത തലമുറയിലെ ഊർജ്ജ പരിവർത്തന ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനത്തിൽ SiC MOSFET-കൾ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് സൃഷ്ടിക്കാൻ പരമ്പരാഗതമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചില ഡിസൈൻ, ടെസ്റ്റിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ എഞ്ചിനീയർമാർ പുനഃപരിശോധിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
കർശനമായ പരിശോധനയ്ക്കുള്ള ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്
SiC, GaN ഉപകരണങ്ങളുടെ സാധ്യതകൾ പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കുന്നതിന്, കാര്യക്ഷമതയും വിശ്വാസ്യതയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് സ്വിച്ചിംഗ് പ്രവർത്തന സമയത്ത് കൃത്യമായ അളവുകൾ ആവശ്യമാണ്. SiC, GaN സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങൾക്കായുള്ള പരിശോധനാ നടപടിക്രമങ്ങൾ ഈ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉയർന്ന പ്രവർത്തന ആവൃത്തികളും വോൾട്ടേജുകളും കണക്കിലെടുക്കണം.
ആർബിറ്ററി ഫംഗ്ഷൻ ജനറേറ്ററുകൾ (AFGs), ഓസിലോസ്കോപ്പുകൾ, സോഴ്സ് മെഷർമെന്റ് യൂണിറ്റ് (SMU) ഉപകരണങ്ങൾ, പാരാമീറ്റർ അനലൈസറുകൾ തുടങ്ങിയ ടെസ്റ്റ്, മെഷർമെന്റ് ടൂളുകളുടെ വികസനം, പവർ ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാരെ കൂടുതൽ ശക്തമായ ഫലങ്ങൾ വേഗത്തിൽ നേടാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഉപകരണങ്ങളുടെ ഈ നവീകരണം ദൈനംദിന വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ അവരെ സഹായിക്കുന്നു. "പവർ ഉപകരണ എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നത് ഒരു പ്രധാന വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു," ടെക്ക്/ഗിഷിലിയിലെ പവർ സപ്ലൈ മാർക്കറ്റിംഗ് മേധാവി ജോനാഥൻ ടക്കർ പറഞ്ഞു. സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാൻ ഈ ഡിസൈനുകൾ കർശനമായി അളക്കണം. പ്രധാന അളവെടുപ്പ് സാങ്കേതികതകളിൽ ഒന്നിനെ ഇരട്ട പൾസ് ടെസ്റ്റ് (DPT) എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് MOSFET-കളുടെയോ IGBT പവർ ഉപകരണങ്ങളുടെയോ സ്വിച്ചിംഗ് പാരാമീറ്ററുകൾ അളക്കുന്നതിനുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് രീതിയാണ്.
SiC സെമികണ്ടക്ടർ ഡബിൾ പൾസ് ടെസ്റ്റ് നടത്തുന്നതിനുള്ള സജ്ജീകരണത്തിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: MOSFET ഗ്രിഡ് ഓടിക്കാൻ ഫംഗ്ഷൻ ജനറേറ്റർ; VDS, ID എന്നിവ അളക്കുന്നതിനുള്ള ഓസിലോസ്കോപ്പും വിശകലന സോഫ്റ്റ്വെയറും. ഇരട്ട-പൾസ് പരിശോധനയ്ക്ക് പുറമേ, അതായത്, സർക്യൂട്ട് ലെവൽ പരിശോധനയ്ക്ക് പുറമേ, മെറ്റീരിയൽ ലെവൽ പരിശോധന, ഘടക ലെവൽ പരിശോധന, സിസ്റ്റം ലെവൽ പരിശോധന എന്നിവയുണ്ട്. കർശനമായ ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾ ചെലവ് കുറഞ്ഞ രീതിയിൽ നിറവേറ്റാൻ കഴിയുന്ന പവർ കൺവേർഷൻ ഉപകരണങ്ങൾക്കായി പ്രവർത്തിക്കാൻ ടെസ്റ്റ് ടൂളുകളിലെ നൂതനാശയങ്ങൾ ജീവിതചക്രത്തിന്റെ എല്ലാ ഘട്ടങ്ങളിലുമുള്ള ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാരെ പ്രാപ്തരാക്കിയിട്ടുണ്ട്.
വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം മുതൽ വൈദ്യുത വാഹനങ്ങൾ വരെയുള്ള അന്തിമ ഉപയോക്തൃ ഉപകരണങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണ മാറ്റങ്ങളുടെയും പുതിയ സാങ്കേതിക ആവശ്യങ്ങളുടെയും അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഉപകരണങ്ങൾ സാക്ഷ്യപ്പെടുത്താൻ തയ്യാറാകുന്നത്, പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കമ്പനികൾക്ക് മൂല്യവർധിത നവീകരണത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കാനും ഭാവി വളർച്ചയ്ക്ക് അടിത്തറയിടാനും അനുവദിക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: മാർച്ച്-27-2023