Bergerak Beyond Silicon: Transistor Kuasa GaN Baru dari EPC

Week 0 (Julai 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Bergerak Beyond Silicon: Transistor Kuasa GaN Baru dari EPC


Bahagian seperti EPC2046 yang menggunakan teknologi semikonduktor alternatif menawarkan kelebihan berbanding peranti silikon biasa.

Dalam artikel sebelumnya, kami melihat FSP silikon karbida (SiC) dari Wolfspeed. Komponen itu adalah satu contoh dari apa yang kelihatannya sebagai trend mempercepat: sebenarnya terdapat peranti semikonduktor bukan silikon sebenar yang dihasilkan dan dijual. Walau bagaimanapun, ia tidak semudah itu.

Masalahnya, teknologi semikonduktor alternatif bukanlah sesuatu yang baru. Sesetengah carian Internet pantas menunjukkan bahawa bahan-bahan seperti gallium nitride, gallium arsenide, dan germanium silikon telah digunakan dalam pelbagai aplikasi khusus selama lebih dari dua puluh tahun. Bagaimanapun, yang kelihatan baru, pengeluar semakin mempromosikan peranti berasaskan bahan alternatif sebagai pengganti untuk komponen biasa seperti transistor. Mungkin kita sampai ke titik di mana kos dan kesulitan yang berkaitan dengan bahan alternatif lebih wajar dengan peningkatan prestasi yang dicari jurutera.

Dalam artikel ini kita memberi tumpuan kepada transistor kesan-kesan galium nitrida (GaN). Anda mungkin biasa dengan GaN dalam konteks litar RF. Ia menawarkan prestasi frekuensi tinggi yang sangat baik, dan ketumpatan kuasa tingginya menjadikannya sangat berharga sebagai bahan untuk penguat RF, memandangkan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi bermakna bahawa anda boleh mendapatkan jumlah kuasa yang sama dari peranti yang lebih kecil. FET yang kita sedang berbincang dalam artikel ini-EPC2046 dari Penukaran Kuasa Cekap (EPC)-juga manfaat daripada ketumpatan kuasa GaN yang lebih tinggi.

Penyelesaian A (Banyak) yang lebih kecil

Pengaturcaraan adalah perniagaan besar hari ini, dan oleh itu tidak mengejutkan saya untuk mendapati bahawa EPC menekankan ruang lembaga yang dikurangkan yang diperlukan oleh EPC2046:

Gambar ihsan EPC .

Pengurangan saiz faktor-dua belas adalah penting, untuk memastikan, walaupun beberapa pengurangan itu adalah kerana perbandingannya adalah antara skala EPC2046 dan peranti silikon yang biasanya dibungkus. Seperti yang dinyatakan oleh EPC dalam siaran akhbar EPC2046, pakej berskala cip tidak dapat tidak meningkatkan prestasi terma sejak habanya terus ke alam sekitar dan bukannya dipegang dalam plastik penebat pakej IC tipikal. Perbezaan saiz antara penyelesaian silikon dan penyelesaian GaN akan menjadi kurang melampau jika kedua-dua peranti berada dalam pembungkusan skala cip.

Specs

Tetapi EPC tidak menunjukkan saiz komponen yang dikurangkan sebagai satu-satunya manfaat penting. Mereka merujuk kepada proses pembuatan "generasi kelima" yang membolehkan peranti GaN menawarkan prestasi yang lebih tinggi dan kos yang lebih rendah. Petikan kegemaran saya dari siaran akhbar adalah penegasan bahawa teknologi GaN terbaru ini "membuka aplikasi sepenuhnya baru di luar jangkauan MOSFET silikon penuaan." Saya tidak bersetuju bahawa FETs silikon telah lama wujud, tetapi saya belum lagi melihat mana-mana orang yang menyatakan secara jelasnya sebagai "penuaan." Saya rasa ia hanya menyerang saya sebagai kata sifat yang agak lucu untuk digunakan apabila menggambarkan transistor.

Apa-apa pun, ciri-cirinya kelihatan hebat, walaupun lebih baik untuk melihat perbandingan langsung dengan peranti silikon yang setara. Rintangan maksimum pada EPC2046 adalah 25 mΩ, dan bahagian itu dapat bertahan dengan voltan saliran ke sumber 200 V. Peningkatan arus keadaan semasa ialah 11 A pada suhu bilik, dan ia boleh mengendalikan 55 A semasa berdenyut -Mengingat bahwa bahagian ini benar-benar kecil: