Silicij, silicijev karbid in galijev nitrid

Za običajnimi digitalnimi izdelki in visokotehnološkimi električnimi vozili, bazno postajo 5G, stojijo 3 jedrni polprevodniški materiali: silicij, silicijev karbid in galijev nitrid, ki poganjajo industrijo. Drug drugemu nista alternativa, sta strokovnjaka v ekipi in imata nenadomestljiv trud na različnih bojiščih. Če razumemo njihovo delitev dela, vidimo razvojno drevo sodobne elektronske industrije.

1.Silicij: Osnova integriranih vezij

Silicij je nedvomno kralj polprevodnikov, vlada vsem področjem visoko integriranega in kompleksnega računalništva. Računalniški CPE, mobilni SoC, grafični procesorji, pomnilnik, bliskovni pomnilnik ter različni mikrokontrolerji in digitalni logični čipi so skoraj vsi zgrajeni na siliciju.

Zakaj silicij prevladuje na tem področju

1) Odlična integrirana diploma

Silicij ima odlične materialne lastnosti, s postopkom toplotne oksidacije lahko na površini ustvarite popoln izolacijski film SiO2. Ta lastnost je osnova za izdelavo tranzistorja CMOS, ki združuje milijarde celo deset milijard tranzistorjev na majhnem kosu čipa, da doseže izjemno zapletene logistične funkcije.

2) Zrel postopek in nizki stroški

Skozi več kot pol stoletja razvoja je proces silicija rezultat celotne človeške industrijske civilizacije. Od čiščenja, vlečenja kristalov do fotolitografije, jedkanja, oblikuje zrele in ogromne industrijske verige za proizvodnjo visokokakovostnega kristala z osupljivim obsegom in izjemno nizkimi stroški.

3) Dobro ravnotežje

Silicij dosega najboljše ravnovesje med prevodnostjo, hitrostjo preklapljanja, proizvodnimi stroški in toplotno zmogljivostjo. Čeprav se morda ne bo ujemal z zmogljivostjo svojega prvotnega materiala v ekstremni zmogljivosti, je popolnoma ustrezna in najbolj ekonomična izbira za ravnanje s kompleksnimi digitalnimi signali in logičnimi operacijami.

2.Silicijev karbid: Varuhi moči na visokonapetostnem bojišču

SiC je revolucionarni material v visokonapetostnem in močnem polju. Uporablja se predvsem v "električnih napravah" za pretvorbo in krmiljenje moči. Kot so pretvornik glavnega pogona, vgrajeni polnilnik, pretvornik DC-DC v vozilih z novo energijo; pametne pretvorniške postaje, industrijski motorni pogoni in železniški tranzit v industriji in električnem omrežju; fotovoltaični pretvorniki in pretvorniki vetrne energije v industriji proizvodnje nove energije.

Zakaj je SiC primeren za visokonapetostne aplikacije

1) Izjemno visoka prebojna električna poljska jakost

Silicij ima odlične materialne lastnosti, s postopkom toplotne oksidacije lahko na površini ustvarite popoln izolacijski film SiO2. Ta lastnost je osnova za izdelavo tranzistorja CMOS, ki združuje milijarde celo deset milijard tranzistorjev na majhnem kosu čipa, da doseže izjemno zapletene logistične funkcije.

2) Dobra toplotna prevodnost

Toplotna prevodnost SiC je 3-krat večja od Silicija. V aplikacijah z visoko močjo je ogrevanje "vrhunski ubijalec". SiC naprava lahko hitreje izpusti samo ogrevanje, da omogoči stabilno delovanje sistema pri večji gostoti moči ali poenostavi sistem odvajanja toplote.

3) Delovna zmogljivost pri visoki temperaturi

Delovna temperatura naprave Silicon je običajno pod 175 °C, medtem ko lahko naprava SiC stabilno deluje pri več kot 200 °C. Zaradi tega je bolj zanesljiv pri visokih temperaturah in težkih okoljih, kot so elektronski sistemi v bližini motorja avtomobila.

3.Semikorex, Çində ən peşəkar kvars sobası boru istehsalçıları və tədarükçülərindən biri kimi tanınır. Xüsusi Quartz soba borusu yalnız inkişaf etmiş, eyni zamanda davamlıdır. Bundan əlavə, bizdə öz fabrikimiz var və biz də toplu qablaşdırmanı da dəstəkləyirik. Sifariş almağa xoş gəlmisiniz.: pionir hitrosti na visokofrekvenčni progi

Glavna prednost GaN je visoka frekvenca. Blesti na dveh področjih:

Visokofrekvenčna močnostna elektronika (hitro polnjenje): trenutno najbolj razširjena aplikacija, ki nam omogoča uporabo kompaktnih in visoko učinkovitih GaN hitrih polnilnikov.

RF front-end: ojačevalniki moči v komunikacijskih baznih postajah 5G in radarski sistemi v obrambni industriji.

Zakaj je GaN kralj visokofrekvenčnega delovanja

1) Izjemno visoka hitrost odnašanja elektronov: elektroni se v materialih GaN premikajo izjemno hitro, kar pomeni, da lahko tranzistorji dosežejo izjemno visoke preklopne hitrosti. Za stikalne napajalnike višje preklopne frekvence omogočajo uporabo manjših in lažjih kondenzatorjev in induktorjev, kar omogoča miniaturizacijo polnilnika.

2)Tranzistor z visoko mobilnostjo elektronov (HEMT): Kot je podrobno opisano v prejšnjem članku, lahko vmesnik heterospojnice GaN-AlGaN samodejno tvori dvodimenzionalni elektronski plin (2DEG) z izjemno visoko koncentracijo in mobilnostjo elektronov, kar ima za posledico izjemno nizek upor pri vklopu. To daje GaN napravam dvojno prednost nizke prevodne izgube in majhne preklopne izgube med hitrim preklapljanjem.

3) Širši pasovni razmik: podobno kot silicijev karbid ima tudi GaN širok pasovni razmik, zaradi česar je odporen na visoke temperature in napetosti ter bolj robusten kot silicij.