GaN, SiC, na Si na Teknụzụ Ike: Na-agagharị Ọdịnihu nke Semiconductor na-arụ ọrụ dị elu

Okwu mmalite

Teknụzụ ike bụ isi nkuku nke ngwaọrụ eletrọnịkị ọgbara ọhụrụ, yana ka teknụzụ na-aga n'ihu, ọchịchọ maka ịrụ ọrụ sistemu ike ka mma na-aga n'ihu. N'okwu a, nhọrọ nke ihe semiconductor na-aghọ ihe dị mkpa. Ọ bụ ezie na a ka na-eji silicon (Si) semiconductors eme ihe n'ọtụtụ ebe, ihe ndị na-apụta dị ka Gallium Nitride (GaN) na Silicon Carbide (SiC) na-enwetawanye nke ọma na teknụzụ ike dị elu. Edemede a ga-enyocha ọdịiche dị n'etiti ihe atọ a na teknụzụ ike, ọnọdụ ngwa ha, na usoro ahịa ugbu a iji ghọta ihe kpatara GaN na SiC ji bụrụ ihe dị mkpa na sistemụ ike n'ọdịnihu.

1. Silicon (Si) - The Traditional Power Semiconductor Material

1.1 Njirimara na uru
Silicon bụ ihe ọsụ ụzọ na mpaghara semiconductor ike, yana ọtụtụ iri afọ nke ngwa na ụlọ ọrụ eletrọnịkị. Ngwa ndị dabere na-egosipụta usoro nrụpụta tozuru oke yana ntọala ngwa sara mbara, na-enye uru dị ka ọnụ ala dị ọnụ ala yana ụdọ ọkọnọ nke ọma. Ngwa igwe siliki na-egosipụta ezigbo ọkụ eletrik, na-eme ka ha dabara maka ngwa elektrọn ike dị iche iche, site na ngwa eletrọnịkị ndị na-azụ ahịa dị ala na sistemụ nrụpụta ike dị elu.

1.2 Oke
Otú ọ dị, ka ọchịchọ maka ịrụ ọrụ dị elu na ịrụ ọrụ na sistemụ ike na-eto eto, njedebe nke ngwaọrụ silicon na-apụta ìhè. Nke mbụ, silicon na-arụ ọrụ na-adịghị mma n'okpuru ọnọdụ dị elu na ọnọdụ okpomọkụ dị elu, na-eduga n'ịba ụba ume ike na mbelata arụmọrụ usoro. Tụkwasị na nke ahụ, ikuku okpomọkụ dị ala nke silicon na-eme ka njikwa okpomọkụ bụrụ ihe ịma aka na ngwa ike dị elu, na-emetụta ntụkwasị obi sistemụ na ogologo ndụ.

1.3 Mpaghara Ngwa
N'agbanyeghị ihe ịma aka ndị a, ngwaọrụ silicon ka na-achịkwa n'ọtụtụ ngwa ọdịnala, ọkachasị na ngwa eletrọnịkị ndị ahịa nwere ọnụ ahịa yana ngwa dị ala ruo etiti dị ka ndị ntụgharị AC-DC, ndị na-atụgharị DC-DC, ngwa ụlọ, na ngwaọrụ kọmputa nkeonwe.

2. Gallium Nitride (GaN) - Ihe eji arụ ọrụ dị elu na-apụta

2.1 Njirimara na uru
Gallium nitride bụ ihe na-adịghị mmasemiconductorihe e ji mara ebe mgbawa dị elu, ngagharị elektrọn dị elu, yana nguzogide dị ala. E jiri ya tụnyere silicon, ngwaọrụ GaN nwere ike ịrụ ọrụ n'ogo dị elu, na-ebelata nke ukwuu nke ngwa ngwa na-enye ike yana ịba ụba njupụta ike. Ọzọkwa, ngwaọrụ GaN nwere ike ịkwalite arụmọrụ sistemu ike nke ukwuu n'ihi njikwa ha dị ala na ngbanwe mfu, ọkachasị na ọkara ruo obere ike, ngwa ngwa dị elu.

2.2 Oke
N'agbanyeghị uru arụmọrụ dị ịrịba ama nke GaN, ọnụ ahịa nrụpụta ya ka dị oke elu, na-amachi ojiji ya na ngwa dị elu ebe arụmọrụ na nha dị oke mkpa. N'ịgbakwụnye, teknụzụ GaN ka nọ na mmalite mmalite nke mmepe, yana ntụkwasị obi ogologo oge yana ntozu mmepụta oke chọrọ nkwado ọzọ.

2.3 Mpaghara Ngwa
Ugboro ugboro na njirimara arụmọrụ dị elu nke ngwaọrụ GaN edugawo nkuchi ha n'ọtụtụ mpaghara na-apụta, gụnyere chaja ngwa ngwa, ike nzikọrịta ozi 5G, ndị inverters na-arụ ọrụ nke ọma, na igwe eletrọnịkị ikuku. Ka teknụzụ na-aga n'ihu na ọnụ ahịa na-ebelata, a na-atụ anya na GaN ga-arụ ọrụ pụtara ìhè n'ọtụtụ ngwa.

3. Silicon Carbide (SiC) - Ihe a na-ahọrọ maka ngwa voltaji dị elu.

3.1 Njirimara na uru
Silicon Carbide bụ ihe ọzọ obosara bandgap semiconductor ihe nwere nnukwu ndakpọ ubi, okpomọkụ conductivity, na eletrọn saturation ọsọ karịa silicon. Ngwa SiC kacha mma na ngwa voltaji na ike dị elu, ọkachasị n'ime ụgbọ ala eletrik (EVs) na ndị inverters ụlọ ọrụ. Nkwenye voltaji dị elu nke SiC na mfu ngbanwe dị ala na-eme ka ọ bụrụ ezigbo nhọrọ maka ntụgharị ike dị mma na njikarịcha njupụta ike.

3.2 Oke
Yiri GaN, ngwaọrụ SiC dị oke ọnụ iji rụpụta ya, yana usoro mmepụta dị mgbagwoju anya. Nke a na-amachi ojiji ha na ngwa ndị dị oke ọnụ ahịa dị ka sistemu ike EV, sistemu ike mmeghari ohuru, ihe ngbanwe voltaji dị elu na akụrụngwa grid smart.

3.3 Mpaghara Ngwa
Njirimara SiC na-arụ ọrụ nke ọma, nke dị elu na-eme ka ọ bụrụ nke a na-etinye n'ọtụtụ ebe na ngwaọrụ eletrọnịkị ike na-arụ ọrụ na ike dị elu, gburugburu okpomọkụ dị elu, dị ka EV inverters na chaja, ike anyanwụ na-atụgharị ọkụ, ikuku ikuku, na ndị ọzọ. Ka ọchichọ ahịa na-abawanye na teknụzụ na-aga n'ihu, ngwa nke ngwaọrụ SiC na mpaghara ndị a ga-aga n'ihu na-abawanye.

GaN, SiC, Si na teknụzụ ọkọnọ ike

4. Market Trend Analysis

4.1 Ọganihu ngwa ngwa nke ahịa GaN na SiC
Ugbu a, ahịa teknụzụ ike na-enwe mgbanwe, jiri nwayọ na-agbanwe site na ngwaọrụ silicon ọdịnala gaa na ngwaọrụ GaN na SiC. Dị ka akụkọ nyocha ahịa si kwuo, ahịa maka ngwaọrụ GaN na SiC na-agbasa ngwa ngwa ma na-atụ anya na ọ ga-aga n'ihu na-eto eto dị elu na afọ ndị na-abịa. Ọ bụ ọtụtụ ihe kpatara omume a:

- ** ịrị elu nke ụgbọ ala eletrik ***: Ka ahịa EV na-agbasa ngwa ngwa, ọchịchọ maka arụmọrụ dị elu, semiconductor ike voltaji na-abawanye nke ukwuu. Ngwa SiC, n'ihi arụmọrụ ha dị elu na ngwa voltaji dị elu, abụrụla nhọrọ kacha amasịSistemụ ike EV.
- ** Mmepe ume ọhụrụ ***: Sistemụ nrụpụta ike mmeghari ohuru, dị ka ike anyanwụ na ikuku, chọrọ teknụzụ ntụgharị ike dị mma. A na-eji ngwaọrụ SiC, yana arụmọrụ dị elu na ntụkwasị obi ha, na sistemụ ndị a.
- ** Imelite ngwa eletrọnịkị ndị ahịa ***: Ka igwe eletrọnịkị ndị ahịa dị ka smartphones na laptọọpụ na-etolite na arụmọrụ dị elu yana ogologo ndụ batrị, ngwaọrụ GaN na-abawanye na chaja ngwa ngwa na ihe nkwụnye ọkụ n'ihi njiri dị elu na arụmọrụ dị elu.

4.2 Gịnị kpatara ịhọrọ GaN na SiC
Nlebara anya zuru ebe niile na GaN na SiC sitere na arụmọrụ ha dị elu karịa ngwaọrụ silicon na ngwa akọwapụtara.

- ** Ọrụ dị elu ***: Ngwa GaN na SiC na-eme nke ọma na ngwa ngwa dị elu na oke voltaji, na-ebelata oke mfu ike yana melite arụmọrụ sistemụ. Nke a dị mkpa karịsịa n'ime ụgbọ ala eletrik, ike mmeghari ume, na ngwá electronic ndị ahịa na-arụ ọrụ nke ọma.
- ** Obere nha ***: N'ihi na ngwaọrụ GaN na SiC nwere ike ịrụ ọrụ n'ogo dị elu, ndị na-emepụta ike nwere ike belata nha nke ngwa ngwa, si otú a na-ebelata nha sistemụ ike niile. Nke a dị mkpa maka ngwa ndị na-achọ miniaturization na atụmatụ dị fechaa, dị ka ngwa eletrọnịkị ndị ahịa na akụrụngwa ikuku.
- ** Enwekwu ntụkwasị obi ***: Ngwa SiC na-egosipụta nkwụsi ike na ntụkwasị obi pụrụ iche na oke okpomọkụ, gburugburu voltaji dị elu, na-ebelata mkpa dị jụụ na mpụga na ịgbatị ndụ ngwaọrụ.

5. Nkwubi okwu

N'ime mgbanwe nke teknụzụ ike ọgbara ọhụrụ, nhọrọ nke ihe semiconductor na-emetụta arụmọrụ sistemu yana ikike ngwa. Ọ bụ ezie na silicon ka na-achịkwa ahịa ngwa ike ọdịnala, teknụzụ GaN na SiC na-aghọ ngwa ngwa nhọrọ dị mma maka sistemu ike dị mma, njupụta na ntụkwasị obi dị elu ka ha na-etolite.

GaN na-abanye ngwa ngwa ngwa ngwangwá electronicna ngalaba nkwurịta okwu n'ihi njirimara ya dị elu na arụmọrụ dị elu, ebe SiC, nwere uru pụrụ iche na nnukwu voltaji, ngwa ike dị elu, na-aghọ ihe bụ isi na ụgbọ ala eletrik na usoro ume ọhụrụ. Ka ọnụ ahịa na-ebelata na teknụzụ na-aga n'ihu, a na-atụ anya GaN na SiC dochie ngwaọrụ silicon n'ọtụtụ ngwa, na-ebuga teknụzụ ike n'ime usoro mmepe ọhụrụ.

Mgbanwe a nke GaN na SiC na-eduzi agaghị agbanwe ọ bụghị naanị na e si ahazi sistemu ike mana ọ na-emetụtakwa ọtụtụ ụlọ ọrụ, site na ngwa eletrọnịkị ndị ahịa na njikwa ike, na-akpali ha n'ịrụ ọrụ dị elu yana ntụzịaka enyi na gburugburu ebe obibi.


Oge nzipu: Ọgọst-28-2024