Cacat Fatal saka GaN

Nalika jagad nggoleki kesempatan anyar ing lapangan semikonduktor,Gallium Nitride (GaN)terus ngadeg metu minangka calon potensial kanggo daya mangsa lan aplikasi RF. Nanging, sanajan akeh keuntungan, GaN ngadhepi tantangan sing signifikan: ora ana produk jinis P. NgapaGanDipuji minangka bahan semikonduktor utama sabanjure, kenapa kekurangan piranti GaN jinis P minangka kekurangan kritis, lan apa tegese kanggo desain mangsa?

NgapaGanDipuji minangka Bahan Semikonduktor Utama Sabanjure?

Ing babagan elektronik, patang fakta tetep ana wiwit piranti elektronik pisanan teka ing pasar: kudu digawe seminimal mungkin, murah sabisa, menehi daya sabisa, lan nggunakake daya sethithik. Amarga syarat-syarat kasebut asring bertentangan, nyoba nggawe piranti elektronik sing sampurna sing nyukupi kabeh patang syarat kasebut katon kaya ngimpi. Nanging, iki ora mandheg para insinyur supaya bisa nggayuh.

Nggunakake papat prinsip panuntun iki, insinyur wis bisa ngrampungake macem-macem tugas sing ora mungkin. Komputer wis nyusut saka mesin ukuran kamar dadi chip sing luwih cilik tinimbang sebutir beras, smartphone saiki ngaktifake komunikasi nirkabel lan akses internet, lan sistem kasunyatan virtual saiki bisa digunakake lan digunakake kanthi bebas saka host. Nanging, nalika insinyur nyedhaki watesan fisik saka bahan sing umum digunakake kaya silikon, nggawe piranti luwih cilik lan kurang nggunakake daya dadi saya tantangan.

Akibate, peneliti terus-terusan golek bahan anyar sing bisa ngganti bahan umum kasebut lan terus nawakake piranti sing luwih cilik lan luwih efisien.Gallium Nitride (GaN)minangka salah sawijining materi sing entuk perhatian sing signifikan, lan alasane katon yen dibandhingake karo silikon.

Apa NggaweGallium NitrideEfisien banget?

Kaping pisanan, konduktivitas listrik GaN 1000 kaping luwih dhuwur tinimbang silikon, saengga bisa digunakake ing arus sing luwih dhuwur. Iki tegeseGanpiranti bisa mlaku ing tingkat daya Ngartekno luwih tanpa ngasilake panas banget, saéngga bisa digawe luwih cilik kanggo output daya tartamtu.

Senadyan konduktivitas termal GaN rada luwih murah tinimbang silikon, kaluwihan manajemen panas menehi dalan kanggo dalan anyar ing elektronika daya dhuwur. Iki penting banget kanggo aplikasi sing papan ing premium lan solusi pendinginan kudu diminimalisir, kayata ing aeroangkasa lan elektronik otomotif.Gankemampuan piranti kanggo njaga kinerja ing suhu dhuwur luwih nyorot potensial ing aplikasi lingkungan atos.

Kapindho, celah pita GaN sing luwih gedhe (3.4eV dibandhingake karo 1.1eV) ngidini bisa digunakake ing voltase sing luwih dhuwur sadurunge rusak dielektrik. Akibate,Ganora mung menehi daya luwih nanging uga bisa operate ing voltase luwih nalika njaga efficiency luwih.

Mobilitas elektron sing dhuwur uga ngidiniGandigunakake ing frekuensi sing luwih dhuwur. Faktor iki ndadekake GaN penting kanggo aplikasi daya RF sing makarya ing ndhuwur kisaran GHz, sing kudu ditindakake silikon. Nanging, ing syarat-syarat konduktivitas termal, silikon rada outperformsGan, tegese piranti GaN nduweni syarat termal sing luwih gedhe tinimbang piranti silikon. Akibaté, kekurangan konduktivitas termal mbatesi kemampuan kanggo miniaturGanpiranti kanggo operasi daya dhuwur, amarga volume materi luwih gedhe dibutuhake kanggo boros panas.

Apa Cacat Fatal sakaGan- Kurang P-tipe?

Duwe semikonduktor sing bisa digunakake kanthi daya dhuwur lan frekuensi dhuwur banget. Nanging, sanajan kabeh kaluwihan, GaN duwe cacat utama sing ngalangi kemampuan kanggo ngganti silikon ing pirang-pirang aplikasi: kekurangan piranti GaN jinis P.

Salah sawijining tujuan utama saka bahan sing mentas ditemokake iki yaiku ningkatake efisiensi lan ndhukung daya lan voltase sing luwih dhuwur, lan ora ana keraguan manawa saikiGantransistor bisa entuk iki. Nanging, sanajan transistor GaN individu tenan bisa nyedhiyani sawetara ciri nyengsemaken, kasunyatan sing kabeh komersial saikiGanpiranti N-jinis mengaruhi kemampuan efficiency.

Kanggo ngerti sebabe kedadeyan kasebut, kita kudu ndeleng cara kerja logika NMOS lan CMOS. Amarga proses manufaktur lan desain sing prasaja, logika NMOS dadi teknologi sing populer ing taun 1970-an lan 1980-an. Kanthi nggunakake resistor siji disambungake antarane sumber daya lan saluran saka N-jinis transistor MOS, gapura transistor iki bisa ngontrol voltase saluran saka transistor MOS, èfèktif ngleksanakake gapura NOT. Yen digabungake karo transistor NMOS liyane, kabeh unsur logika, kalebu AND, OR, XOR, lan latches, bisa digawe.

Nanging, nalika teknologi iki prasaja, nggunakake resistor kanggo nyedhiyani daya. Iki tegese nalika transistor NMOS tumindak, jumlah pinunjul saka daya boroske ing resistor. Kanggo gapura individu, mundhut daya iki minimal, nanging nalika skala nganti CPU 8-dicokot cilik, mundhut daya iki bisa nglumpukake, dadi panas piranti lan matesi jumlah komponen aktif ing chip siji.

Kepiye Teknologi NMOS Evolusi dadi CMOS?

Ing tangan liyane, CMOS nggunakake P-jinis lan N-jinis transistor sing dianggo synergistically ing cara ngelawan. Preduli saka negara input saka gerbang logika CMOS, output gapura ora ngidini sambungan saka daya kanggo lemah, Ngartekno nyuda mundhut daya (kaya nalika N-jinis tumindak, insulates P-jinis, lan kosok balene). Nyatane, mung mundhut daya nyata ing sirkuit CMOS nalika transisi negara, ing ngendi sambungan transien antarane daya lan lemah dibentuk liwat pasangan pelengkap.

Bali menyangGanpiranti, wiwit mung piranti N-jinis saiki ana, mung teknologi kasedhiya kanggoGanpunika NMOS, kang sipate daya-luwe. Iki dudu masalah kanggo amplifier RF, nanging minangka kekurangan utama kanggo sirkuit logika.

Nalika konsumsi energi global terus mundhak lan pengaruh lingkungan teknologi diteliti kanthi rapet, ngupayakake efisiensi energi ing elektronik dadi luwih kritis tinimbang sadurunge. Watesan konsumsi daya teknologi NMOS nandheske kabutuhan mendesak kanggo terobosan bahan semikonduktor kanggo menehi kinerja dhuwur lan efisiensi energi sing dhuwur. Pengembangan tipe PGanutawa teknologi pelengkap alternatif bisa menehi tandha tonggak penting ing nggoleki iki, duweni potensi ngrevolusi desain piranti elektronik sing irit energi.

Apike, iku tanggung bisa kanggo Pabrik P-jinisGanpiranti, lan iki wis digunakake ing sumber cahya LED biru, kalebu Blu-ray. Nanging, nalika piranti kasebut cukup kanggo syarat optoelektronik, mula ora cocog kanggo aplikasi logika lan daya digital. Contone, mung dopan praktis kanggo manufaktur P-jinisGanpiranti Magnesium, nanging amarga konsentrasi dhuwur dibutuhake, hidrogen bisa gampang mlebu ing struktur sak anil, mengaruhi kinerja materi.

Mulane, anané P-jinisGanpiranti ngalangi engineers saka kebak eksploitasi potensial GaN minangka semikonduktor.

Apa Tegese Iki kanggo Insinyur Masa Depan?

Saiki, akeh bahan sing diteliti, kanthi calon utama liyane yaiku silikon karbida (SiC). KayaGan, dibandhingake karo silikon, nawakake voltase operasi sing luwih dhuwur, voltase rusak luwih gedhe, lan konduktivitas sing luwih apik. Kajaba iku, konduktivitas termal sing dhuwur ngidini bisa digunakake ing suhu sing ekstrem lan ukuran sing luwih cilik nalika ngontrol daya sing luwih gedhe.

Nanging, ora kayaGan, SiC ora cocog kanggo frekuensi dhuwur, tegese ora bisa digunakake kanggo aplikasi RF. Mulane,Gantetep dadi pilihan sing disenengi kanggo para insinyur sing pengin nggawe amplifier daya cilik. Salah sawijining solusi kanggo masalah P-jinis yaiku nggabungakeGankaro transistor MOS silikon P-jinis. Nalika iki nyedhiyakake kemampuan pelengkap, mesthine mbatesi frekuensi lan efisiensi GaN.

Minangka teknologi maju, peneliti pungkasanipun bisa nemokake P-jinisGanpiranti utawa piranti pelengkap nggunakake teknologi beda sing bisa digabungake karo GaN. Nanging, nganti dina iku teka,Ganbakal terus diwatesi dening watesan teknologi ing jaman kita.

Sifat interdisipliner riset semikonduktor, nglibatake ilmu material, teknik listrik, lan fisika, negesake upaya kolaborasi sing dibutuhake kanggo ngatasi watesan saikiGanteknologi. Potensi terobosan ing ngembangake P-jinisGanutawa nemokake bahan pelengkap sing cocok ora mung bisa ningkatake kinerja piranti basis GaN nanging uga bisa menehi kontribusi marang lanskap teknologi semikonduktor sing luwih jembar, mbukak dalan kanggo sistem elektronik sing luwih efisien, kompak, lan dipercaya ing mangsa ngarep.**

Kita ing Semicorex nggawe lan nyedhiyakakeGanEpi-wafer lan jinis wafer liyaneditrapake ing manufaktur semikonduktor, yen sampeyan duwe pitakon utawa butuh rincian tambahan, aja ragu-ragu hubungi kita.

Kontak telpon: +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com