Qallium nitridi (GaN) və silisium karbid (SiC) ilə təmsil olunan üçüncü nəsil yarımkeçiricilər əla xüsusiyyətlərinə görə sürətlə inkişaf etdirilmişdir. Bununla belə, bu cihazların potensialından istifadə etmək, səmərəliliyini və etibarlılığını optimallaşdırmaq üçün onların parametrlərini və xüsusiyyətlərini necə dəqiq ölçmək yüksək dəqiqlikli ölçmə avadanlığı və peşəkar üsullar tələb edir.
Silikon karbid (SiC) və qallium nitridi (GaN) ilə təmsil olunan yeni nəsil geniş diapazonlu (WBG) materialları getdikcə daha çox istifadə olunur. Elektrik baxımından bu maddələr silikon və digər tipik yarımkeçirici materiallarla müqayisədə izolyatorlara daha yaxındır. Bu maddələr silikonun məhdudiyyətlərini aşmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur, çünki o, dar zolaqlı materialdır və buna görə də temperatur, gərginlik və ya tezlik artdıqca daha qabarıq şəkildə ifadə olunan elektrik keçiriciliyinin zəif sızmasına səbəb olur. Bu sızmanın məntiqi həddi nəzarətsiz keçiricilikdir ki, bu da yarımkeçiricinin işində nasazlığa bərabərdir.
Bu iki geniş diapazonlu materialdan GaN əsasən aşağı və orta gücün tətbiqi sxemləri üçün uyğundur, təxminən 1 kV və 100 A-dan aşağıdır. GaN üçün əhəmiyyətli bir artım sahəsi onun LED işıqlandırmasında istifadəsidir, eyni zamanda digər aşağı güc istifadələrində də böyüyür. avtomobil və RF rabitəsi kimi. Bunun əksinə olaraq, SiC-ni əhatə edən texnologiyalar GaN-dən daha yaxşı işlənib hazırlanmışdır və elektrik avtomobilinin dartma invertorları, enerji ötürülməsi, böyük HVAC avadanlığı və sənaye sistemləri kimi yüksək güc tətbiqləri üçün daha uyğundur.
SiC cihazları Si MOSFET-lərdən daha yüksək gərginliklərdə, daha yüksək keçid tezliklərində və daha yüksək temperaturda işləməyə qadirdir. Bu şərtlərdə SiC daha yüksək performansa, səmərəliliyə, güc sıxlığına və etibarlılığa malikdir. Bu üstünlüklər dizaynerlərə güc çeviricilərinin ölçüsünü, çəkisini və dəyərini azaltmağa, xüsusən aviasiya, hərbi və elektrik nəqliyyat vasitələri kimi gəlirli bazar seqmentlərində onları daha rəqabətli etmək üçün kömək edir.
SiC MOSFET-lər daha kiçik komponentlərə əsaslanan dizaynlarda daha çox enerji səmərəliliyinə nail olmaq qabiliyyətinə görə yeni nəsil enerji çevrilmə cihazlarının inkişafında mühüm rol oynayır. Növbə həmçinin mühəndislərdən güc elektronikasını yaratmaq üçün ənənəvi olaraq istifadə edilən bəzi dizayn və sınaq üsullarına yenidən baxmağı tələb edir.
Ciddi sınaqlara tələbat artır
SiC və GaN cihazlarının potensialını tam reallaşdırmaq üçün səmərəliliyi və etibarlılığı optimallaşdırmaq üçün keçid əməliyyatı zamanı dəqiq ölçmələr tələb olunur. SiC və GaN yarımkeçirici cihazları üçün sınaq prosedurları bu cihazların daha yüksək işləmə tezliklərini və gərginliklərini nəzərə almalıdır.
İxtiyari funksiya generatorları (AFG), osiloskoplar, mənbə ölçmə vahidi (SMU) alətləri və parametr analizatorları kimi sınaq və ölçmə vasitələrinin inkişafı enerji dizaynı mühəndislərinə daha sürətli nəticələr əldə etməyə kömək edir. Avadanlığın bu cür təkmilləşdirilməsi onlara gündəlik problemlərin öhdəsindən gəlməyə kömək edir. "Komutasiya itkilərinin minimuma endirilməsi enerji avadanlığı mühəndisləri üçün əsas problem olaraq qalır" dedi Conatan Taker, Teck/Gishili-nin Enerji Təchizatı Marketinqinin rəhbəri. Ardıcıllığı təmin etmək üçün bu dizaynlar ciddi şəkildə ölçülməlidir. Əsas ölçmə üsullarından biri MOSFET və ya IGBT güc cihazlarının keçid parametrlərinin ölçülməsi üçün standart üsul olan ikiqat nəbz testi (DPT) adlanır.
SiC yarımkeçirici ikiqat impuls testini yerinə yetirmək üçün quraşdırma daxildir: MOSFET şəbəkəsini idarə etmək üçün funksiya generatoru; VDS və ID-nin ölçülməsi üçün osiloskop və analiz proqramı. İkiqat impuls testindən əlavə, yəni dövrə səviyyəsinin sınağından əlavə, material səviyyəsinin sınağı, komponent səviyyəsinin sınağı və sistem səviyyəsinin sınağı var. Test alətlərindəki yeniliklər dizayn mühəndislərinə həyat dövrünün bütün mərhələlərində ciddi dizayn tələblərinə sərfəli şəkildə cavab verə bilən gücə çevrilmə cihazları üzərində işləməyə imkan verdi.
Enerji istehsalından tutmuş elektrik nəqliyyat vasitələrinə qədər son istifadəçi avadanlığı üçün tənzimləyici dəyişikliklərə və yeni texnoloji ehtiyaclara cavab olaraq avadanlığı sertifikatlaşdırmağa hazır olmaq enerji elektronikası üzərində işləyən şirkətlərə əlavə dəyərli innovasiyalara diqqət yetirməyə və gələcək inkişafın əsasını qoymağa imkan verir.
Göndərmə vaxtı: 27 mart 2023-cü il