গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) এবং সিলিকন কার্বাইড (SiC) দ্বারা উপস্থাপিত সেমিকন্ডাক্টরের তৃতীয় প্রজন্ম তাদের চমৎকার বৈশিষ্ট্যের কারণে দ্রুত বিকশিত হয়েছে। যাইহোক, কীভাবে সঠিকভাবে এই ডিভাইসগুলির পরামিতি এবং বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করা যায় যাতে তাদের সম্ভাব্যতা ট্যাপ করা যায় এবং তাদের দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা অপ্টিমাইজ করার জন্য উচ্চ-নির্ভুলতা পরিমাপের সরঞ্জাম এবং পেশাদার পদ্ধতির প্রয়োজন।
সিলিকন কার্বাইড (SiC) এবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) দ্বারা উপস্থাপিত ওয়াইড ব্যান্ড গ্যাপ (WBG) উপকরণের নতুন প্রজন্ম আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। বৈদ্যুতিকভাবে, এই পদার্থগুলি সিলিকন এবং অন্যান্য সাধারণ অর্ধপরিবাহী পদার্থের চেয়ে নিরোধকের কাছাকাছি। এই পদার্থগুলি সিলিকনের সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে কারণ এটি একটি সংকীর্ণ ব্যান্ড-গ্যাপ উপাদান এবং তাই বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা দুর্বল ফুটো করে, যা তাপমাত্রা, ভোল্টেজ বা ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধির সাথে আরও স্পষ্ট হয়ে ওঠে। এই ফুটো করার যৌক্তিক সীমা হল অনিয়ন্ত্রিত পরিবাহিতা, একটি অর্ধপরিবাহী অপারেটিং ব্যর্থতার সমতুল্য।
এই দুটি প্রশস্ত ব্যান্ড গ্যাপ উপাদানগুলির মধ্যে, GaN প্রধানত নিম্ন এবং মাঝারি শক্তি বাস্তবায়নের স্কিমের জন্য উপযুক্ত, প্রায় 1 kV এবং 100 A এর নীচে। GaN-এর একটি উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির ক্ষেত্র হল LED আলোতে এটির ব্যবহার, তবে অন্যান্য স্বল্প-বিদ্যুতের ব্যবহারেও বৃদ্ধি পাচ্ছে যেমন স্বয়ংচালিত এবং আরএফ যোগাযোগ। বিপরীতে, SiC-এর আশেপাশের প্রযুক্তিগুলি GaN-এর তুলনায় আরও উন্নত এবং উচ্চ শক্তির অ্যাপ্লিকেশন যেমন বৈদ্যুতিক গাড়ির ট্র্যাকশন ইনভার্টার, পাওয়ার ট্রান্সমিশন, বড় এইচভিএসি সরঞ্জাম এবং শিল্প ব্যবস্থার জন্য আরও উপযুক্ত।
SiC ডিভাইসগুলি উচ্চ ভোল্টেজ, উচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং Si MOSFET-এর তুলনায় উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করতে সক্ষম। এই অবস্থার অধীনে, SiC এর উচ্চ কর্মক্ষমতা, দক্ষতা, শক্তি ঘনত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা রয়েছে। এই সুবিধাগুলি ডিজাইনারদের শক্তি রূপান্তরকারীর আকার, ওজন এবং খরচ কমাতে সাহায্য করছে যাতে তারা আরও প্রতিযোগিতামূলক করে তোলে, বিশেষ করে লাভজনক বাজারের অংশ যেমন বিমান, সামরিক এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে।
SiC MOSFETs পরবর্তী প্রজন্মের শক্তি রূপান্তর ডিভাইসগুলির বিকাশে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে কারণ তাদের ছোট উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে ডিজাইনে বৃহত্তর শক্তি দক্ষতা অর্জন করার ক্ষমতা রয়েছে। শিফটের জন্য ইঞ্জিনিয়ারদের কিছু ডিজাইন এবং টেস্টিং কৌশলগুলিকে পুনর্বিবেচনা করতে হবে যা ঐতিহ্যগতভাবে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
কঠোর পরীক্ষার চাহিদা বাড়ছে
SiC এবং GaN ডিভাইসের সম্ভাব্যতা সম্পূর্ণরূপে উপলব্ধি করার জন্য, কার্যকারিতা এবং নির্ভরযোগ্যতা অপ্টিমাইজ করার জন্য সুইচিং অপারেশনের সময় সুনির্দিষ্ট পরিমাপ প্রয়োজন। SiC এবং GaN সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির জন্য পরীক্ষার পদ্ধতিগুলিকে অবশ্যই এই ডিভাইসগুলির উচ্চতর অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং ভোল্টেজগুলি বিবেচনা করতে হবে।
পরীক্ষা এবং পরিমাপ সরঞ্জামগুলির বিকাশ, যেমন নির্বিচারে ফাংশন জেনারেটর (AFGs), অসিলোস্কোপ, সোর্স মেজারমেন্ট ইউনিট (SMU) যন্ত্র এবং প্যারামিটার বিশ্লেষক, পাওয়ার ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারদের আরও দ্রুত আরও শক্তিশালী ফলাফল অর্জনে সহায়তা করছে। সরঞ্জামের এই আপগ্রেডিং তাদের দৈনন্দিন চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করতে সাহায্য করছে। টেক/গিশিলির পাওয়ার সাপ্লাই মার্কেটিং-এর প্রধান জোনাথন টাকার বলেন, "পাওয়ার ইকুইপমেন্ট ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য স্যুইচিং লস কমিয়ে আনা একটি বড় চ্যালেঞ্জ। ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করার জন্য এই ডিজাইনগুলি কঠোরভাবে পরিমাপ করা আবশ্যক। মূল পরিমাপের কৌশলগুলির মধ্যে একটিকে ডাবল পালস টেস্ট (ডিপিটি) বলা হয়, যা MOSFETs বা IGBT পাওয়ার ডিভাইসগুলির সুইচিং প্যারামিটারগুলি পরিমাপের জন্য আদর্শ পদ্ধতি।
SiC সেমিকন্ডাক্টর ডাবল পালস পরীক্ষা করার জন্য সেটআপের মধ্যে রয়েছে: MOSFET গ্রিড চালানোর জন্য ফাংশন জেনারেটর; ভিডিএস এবং আইডি পরিমাপের জন্য অসিলোস্কোপ এবং বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যার। ডাবল-পালস টেস্টিং ছাড়াও, অর্থাৎ সার্কিট লেভেল টেস্টিং ছাড়াও উপাদান লেভেল টেস্টিং, কম্পোনেন্ট লেভেল টেস্টিং এবং সিস্টেম লেভেল টেস্টিং রয়েছে। পরীক্ষার সরঞ্জামগুলিতে উদ্ভাবনগুলি জীবনচক্রের সমস্ত পর্যায়ে ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারদের শক্তি রূপান্তর ডিভাইসগুলির দিকে কাজ করতে সক্ষম করেছে যা কঠোর ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তাগুলি সাশ্রয়ীভাবে পূরণ করতে পারে।
বিদ্যুৎ উৎপাদন থেকে শুরু করে বৈদ্যুতিক যানবাহন পর্যন্ত নিয়ন্ত্রক পরিবর্তন এবং নতুন প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তার প্রতিক্রিয়া হিসাবে সরঞ্জামগুলিকে প্রত্যয়িত করার জন্য প্রস্তুত হওয়া, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সে কাজ করা কোম্পানিগুলিকে মূল্য সংযোজন উদ্ভাবনের উপর ফোকাস করতে এবং ভবিষ্যতের বৃদ্ধির ভিত্তি স্থাপন করতে দেয়৷
পোস্টের সময়: মার্চ-27-2023