காலியம் நைட்ரைடு (GaN) மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) ஆகியவற்றால் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தப்படும் மூன்றாம் தலைமுறை குறைக்கடத்திகள், அவற்றின் சிறந்த பண்புகள் காரணமாக விரைவாக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், இந்த சாதனங்களின் திறனைப் பயன்படுத்தி அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கு அவற்றின் அளவுருக்கள் மற்றும் பண்புகளை எவ்வாறு துல்லியமாக அளவிடுவது என்பதற்கு உயர் துல்லியமான அளவீட்டு உபகரணங்கள் மற்றும் தொழில்முறை முறைகள் தேவை.
சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) மற்றும் காலியம் நைட்ரைடு (GaN) ஆகியவற்றால் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தப்படும் புதிய தலைமுறை அகலமான பட்டை இடைவெளி (WBG) பொருட்கள் மேலும் மேலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. மின்சார ரீதியாக, இந்த பொருட்கள் சிலிக்கான் மற்றும் பிற வழக்கமான குறைக்கடத்தி பொருட்களை விட மின்கடத்திகளுக்கு நெருக்கமாக உள்ளன. இந்த பொருட்கள் சிலிக்கானின் வரம்புகளை கடக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, ஏனெனில் இது ஒரு குறுகிய பட்டை-இடைவெளி பொருள் மற்றும் எனவே மின் கடத்துத்திறனில் மோசமான கசிவை ஏற்படுத்துகிறது, இது வெப்பநிலை, மின்னழுத்தம் அல்லது அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது அதிகமாக வெளிப்படுகிறது. இந்த கசிவுக்கான தருக்க வரம்பு கட்டுப்பாடற்ற கடத்துத்திறன் ஆகும், இது குறைக்கடத்தி இயக்க தோல்விக்கு சமம்.
இந்த இரண்டு பரந்த பட்டை இடைவெளி பொருட்களில், GaN முக்கியமாக குறைந்த மற்றும் நடுத்தர மின் செயல்படுத்தல் திட்டங்களுக்கு ஏற்றது, சுமார் 1 kV மற்றும் 100 A க்கு கீழே. GaN இன் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க வளர்ச்சிப் பகுதி LED விளக்குகளில் அதன் பயன்பாடு ஆகும், ஆனால் வாகன மற்றும் RF தகவல்தொடர்புகள் போன்ற பிற குறைந்த-சக்தி பயன்பாடுகளிலும் வளர்ந்து வருகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, SiC ஐச் சுற்றியுள்ள தொழில்நுட்பங்கள் GaN ஐ விட சிறப்பாக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் மின்சார வாகன இழுவை இன்வெர்ட்டர்கள், மின் பரிமாற்றம், பெரிய HVAC உபகரணங்கள் மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகள் போன்ற உயர் சக்தி பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை.
SiC சாதனங்கள் Si MOSFETகளை விட அதிக மின்னழுத்தங்கள், அதிக மாறுதல் அதிர்வெண்கள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் இயங்கக்கூடியவை. இந்த நிலைமைகளின் கீழ், SiC அதிக செயல்திறன், செயல்திறன், சக்தி அடர்த்தி மற்றும் நம்பகத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நன்மைகள் வடிவமைப்பாளர்கள் மின் மாற்றிகளின் அளவு, எடை மற்றும் விலையைக் குறைத்து அவற்றை மிகவும் போட்டித்தன்மை வாய்ந்ததாக மாற்ற உதவுகின்றன, குறிப்பாக விமான போக்குவரத்து, இராணுவம் மற்றும் மின்சார வாகனங்கள் போன்ற இலாபகரமான சந்தைப் பிரிவுகளில்.
சிறிய கூறுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட வடிவமைப்புகளில் அதிக ஆற்றல் செயல்திறனை அடையும் திறன் காரணமாக, அடுத்த தலைமுறை மின் மாற்ற சாதனங்களின் வளர்ச்சியில் SiC MOSFETகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இந்த மாற்றத்திற்கு, பொறியாளர்கள் பாரம்பரியமாக மின் மின்னணுவியல் சாதனங்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் சில வடிவமைப்பு மற்றும் சோதனை நுட்பங்களை மறுபரிசீலனை செய்ய வேண்டியுள்ளது.
கடுமையான சோதனைக்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறது.
SiC மற்றும் GaN சாதனங்களின் திறனை முழுமையாக உணர, செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்த மாறுதல் செயல்பாட்டின் போது துல்லியமான அளவீடுகள் தேவைப்படுகின்றன. SiC மற்றும் GaN குறைக்கடத்தி சாதனங்களுக்கான சோதனை நடைமுறைகள் இந்த சாதனங்களின் அதிக இயக்க அதிர்வெண்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்களை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும்.
தன்னிச்சையான செயல்பாட்டு ஜெனரேட்டர்கள் (AFGs), அலைக்காட்டிகள், மூல அளவீட்டு அலகு (SMU) கருவிகள் மற்றும் அளவுரு பகுப்பாய்விகள் போன்ற சோதனை மற்றும் அளவீட்டு கருவிகளின் வளர்ச்சி, மின் வடிவமைப்பு பொறியாளர்கள் மிகவும் சக்திவாய்ந்த முடிவுகளை விரைவாக அடைய உதவுகிறது. இந்த உபகரணங்களை மேம்படுத்துவது, அன்றாட சவால்களைச் சமாளிக்க அவர்களுக்கு உதவுகிறது. "மின் சாதனப் பொறியாளர்களுக்கு மாறுதல் இழப்புகளைக் குறைப்பது ஒரு பெரிய சவாலாக உள்ளது," என்று டெக்/கிஷிலியின் மின்சாரம் வழங்கல் சந்தைப்படுத்தல் தலைவர் ஜோனாதன் டக்கர் கூறினார். நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த இந்த வடிவமைப்புகள் கடுமையாக அளவிடப்பட வேண்டும். முக்கிய அளவீட்டு நுட்பங்களில் ஒன்று இரட்டை துடிப்பு சோதனை (DPT) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது MOSFETகள் அல்லது IGBT மின் சாதனங்களின் மாறுதல் அளவுருக்களை அளவிடுவதற்கான நிலையான முறையாகும்.
SiC குறைக்கடத்தி இரட்டை துடிப்பு சோதனையைச் செய்வதற்கான அமைப்பில் பின்வருவன அடங்கும்: MOSFET கட்டத்தை இயக்க செயல்பாட்டு ஜெனரேட்டர்; VDS மற்றும் ID ஐ அளவிடுவதற்கான ஆஸிலோஸ்கோப் மற்றும் பகுப்பாய்வு மென்பொருள். இரட்டை துடிப்பு சோதனைக்கு கூடுதலாக, அதாவது, சுற்று நிலை சோதனைக்கு கூடுதலாக, பொருள் நிலை சோதனை, கூறு நிலை சோதனை மற்றும் அமைப்பு நிலை சோதனை ஆகியவை உள்ளன. சோதனைக் கருவிகளில் உள்ள புதுமைகள், வாழ்க்கைச் சுழற்சியின் அனைத்து நிலைகளிலும் உள்ள வடிவமைப்பு பொறியாளர்களை கடுமையான வடிவமைப்புத் தேவைகளை செலவு குறைந்த முறையில் பூர்த்தி செய்யக்கூடிய சக்தி மாற்ற சாதனங்களை நோக்கிச் செயல்பட உதவியுள்ளன.
மின் உற்பத்தி முதல் மின்சார வாகனங்கள் வரை இறுதிப் பயனர் உபகரணங்களுக்கான ஒழுங்குமுறை மாற்றங்கள் மற்றும் புதிய தொழில்நுட்பத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப உபகரணங்களைச் சான்றளிக்கத் தயாராக இருப்பது, மின் மின்னணுவியலில் பணிபுரியும் நிறுவனங்கள் மதிப்பு கூட்டப்பட்ட கண்டுபிடிப்புகளில் கவனம் செலுத்தவும் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கு அடித்தளம் அமைக்கவும் அனுமதிக்கிறது.
இடுகை நேரம்: மார்ச்-27-2023