Napredak u istraživanju i razvoju poluvodičkog tranzistora nove generacije širokopojasnog razmaka

Osnovni koncepti širokopojasnih poluvodičkih materijala
Što je širokopojasni poluvodič?
Poluvodič sa širokim pojasnim razmakom odnosi se na materijal čija je širina pojasnog razmaka veća od one kod tradicionalnih poluvodičkih materijala kao što je silicij. Ova vrsta materijala ima veći probojni napon, veću pokretljivost elektrona i bolju toplinsku vodljivost, što ga čini pogodnim za rad u ekstremnim uvjetima. Uobičajeni širokopojasni poluvodički materijali uključuju galijev nitrid (GaN), silicij karbid (SiC), itd.

Prednosti širokopojasnih poluvodiča
Visoka učinkovitost:Materijali sa širokim pojasnim razmakom mogu raditi stabilno na višim naponima i temperaturama, smanjujući gubitak energije i poboljšavajući učinkovitost pretvorbe.

Minijaturizacija:Zbog svojih karakteristika visoke gustoće snage, može smanjiti volumen uređaja i postići minijaturizirani dizajn opreme.

Otpornost na visoke temperature:Materijali sa širokim razmakom pojasa imaju izvrsnu toplinsku stabilnost, omogućujući opremi da radi normalno čak iu teškim okruženjima.

Napredak istraživanja nove generacije širokopojasnih poluvodičkih tranzistora
Tranzistor galijev nitrid (GaN).
Galijev nitrid (GaN) je jedan od najperspektivnijih predstavnika u širokopojasnim poluvodičkim materijalima. Posljednjih godina postignut je značajan napredak u istraživanju i razvoju GaN tranzistora za energetsku elektroniku i RF primjene.

Područja primjene GaN
Energetska elektronika:GaN tranzistori naširoko se koriste u prekidačkim izvorima napajanja i inverterima za poboljšanje učinkovitosti i smanjenje volumena.

RF komunikacija:GaN je postao preferirani materijal za pojačala u 5G i satelitskoj komunikaciji zbog svojih visokofrekventnih karakteristika.

Tehnološki iskorak
Nedavno je više istraživačkih timova napravilo napredak u inženjeringu vrata, tehnologiji upravljanja toplinom i procesima masovne proizvodnje GaN tranzistora. Ovi su pomaci značajno poboljšali performanse GaN uređaja, potičući njihove komercijalne primjene.

Tranzistor od silicij karbida (SiC).
Silicijev karbid (SiC) još je jedan važan poluvodički materijal sa širokim pojasom, posebno pogodan za okruženja visoke temperature i visokog tlaka.

Područja primjene SiC-a
Električna vozila:SiC tranzistori naširoko se koriste u sustavu pretvorbe energije električnih vozila, što može poboljšati učinkovitost punjenja i pražnjenja baterija.

Obnovljiva energija:SiC uređaji mogu se koristiti za učinkovite pretvarače i mrežne veze u fotonaponskoj proizvodnji i proizvodnji energije iz vjetra.

Napredak istraživanja i razvoja
Istraživači neprestano istražuju veću učinkovitost i niže troškove u tehnologiji rasta i dizajnu strukture uređaja SiC materijala. Na primjer, razvoj novih SiC MOSFET-a i SiC JFET-a značajno je smanjio gubitak vodljivosti uređaja i poboljšao ukupne performanse.

Tržišni izgledi nove generacije širokopojasnih poluvodičkih tranzistora
potražnja na tržištu
Prema predviđanjima institucija za istraživanje tržišta, očekuje se da će tržište poluvodiča širokopojasnog razmaka postići brzi rast u nadolazećim godinama, s projiciranom veličinom tržišta od milijardi dolara do 2025. Glavni čimbenici koji pokreću ovaj rast uključuju popularizaciju električnih vozila, povećanje potražnje za obnovljivom energijom i promicanje 5G komunikacijske tehnologije.

Natjecateljski krajolik
Trenutačno je globalno tržište poluvodiča sa širokim pojasnim razmakom žestoko konkurentno. Glavni tržišni sudionici uključuju međunarodne divove kao što su Meixin, Infineon, Hitachi, a pridružio im se i velik broj novih tvrtki. Tvrtke se neprestano natječu u tehnološkom istraživanju i razvoju, diverzifikaciji proizvoda i širenju tržišta kako bi stekle prednost na ovom tržištu u nastajanju.

Smjer budućeg razvoja
Dodatno poboljšati performanse materijala
U budućim istraživanjima i razvoju, znanstvenici će nastaviti istraživati ​​nove materijale sa širokim pojasnim razmakom, predani daljnjem poboljšanju električnih svojstava i toplinske stabilnosti materijala kako bi zadovoljili rastuću potražnju na tržištu.

Uspostava ekosustava
S razvojem širokopojasne poluvodičke tehnologije postupno će se uspostaviti srodni industrijski lanci i ekosustavi, uključujući opskrbu materijalima, proizvodnju opreme i integraciju sustava, što će jamčiti održivi razvoj tržišta.

Normizacija i certifikacija
Kako bi se promicala široka primjena poluvodičkih proizvoda sa širokim pojasnim razmakom, industrija hitno treba razviti relevantne standarde i sustave certificiranja kako bi se poboljšala pouzdanost i interoperabilnost proizvoda.

http://www.trrsemicon.com/transistor/bas40-sot-23-schottky-barrier-diode.html