ഗാലിയം നൈട്രൈഡും (GaN), സിലിക്കൺ കാർബൈഡും (SiC) പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന മൂന്നാം തലമുറ അർദ്ധചാലകങ്ങൾ അവയുടെ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ കാരണം അതിവേഗം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഉപകരണങ്ങളുടെ പാരാമീറ്ററുകളും സവിശേഷതകളും എങ്ങനെ കൃത്യമായി അളക്കാം, അവയുടെ സാധ്യതകൾ ടാപ്പുചെയ്യുന്നതിനും അവയുടെ കാര്യക്ഷമതയും വിശ്വാസ്യതയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങളും പ്രൊഫഷണൽ രീതികളും ആവശ്യമാണ്.
സിലിക്കൺ കാർബൈഡും (SiC), ഗാലിയം നൈട്രൈഡും (GaN) പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന വൈഡ് ബാൻഡ് ഗ്യാപ്പ് (WBG) സാമഗ്രികളുടെ പുതിയ തലമുറ കൂടുതൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. വൈദ്യുതപരമായി, ഈ പദാർത്ഥങ്ങൾ സിലിക്കണേക്കാളും മറ്റ് സാധാരണ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളേക്കാളും ഇൻസുലേറ്ററുകളോട് അടുത്താണ്. ഈ പദാർത്ഥങ്ങൾ സിലിക്കണിൻ്റെ പരിമിതികൾ മറികടക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് ഒരു ഇടുങ്ങിയ ബാൻഡ്-ഗാപ്പ് മെറ്റീരിയലാണ്, അതിനാൽ വൈദ്യുതചാലകതയുടെ മോശം ചോർച്ചയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് താപനില, വോൾട്ടേജ് അല്ലെങ്കിൽ ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും. ഈ ചോർച്ചയുടെ ലോജിക്കൽ പരിധി അനിയന്ത്രിതമായ ചാലകതയാണ്, അർദ്ധചാലക പ്രവർത്തന പരാജയത്തിന് തുല്യമാണ്.
ഈ രണ്ട് വൈഡ് ബാൻഡ് ഗ്യാപ്പ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ, GaN പ്രധാനമായും 1 കെവിയിലും 100 എയിൽ താഴെയുമുള്ള താഴ്ന്നതും ഇടത്തരവുമായ ഊർജ്ജ നിർവ്വഹണ പദ്ധതികൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്. എൽഇഡി ലൈറ്റിംഗിലെ ഉപയോഗമാണ് GaN-ൻ്റെ ഒരു പ്രധാന വളർച്ചാ മേഖല. ഓട്ടോമോട്ടീവ്, RF ആശയവിനിമയങ്ങൾ പോലെ. നേരെമറിച്ച്, SiC-യെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകൾ GaN-നേക്കാൾ നന്നായി വികസിപ്പിച്ചതാണ്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ ട്രാക്ഷൻ ഇൻവെർട്ടറുകൾ, പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ, വലിയ HVAC ഉപകരണങ്ങൾ, വ്യാവസായിക സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഉയർന്ന പവർ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്.
Si MOSFET-കളേക്കാൾ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുകളിലും ഉയർന്ന സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസികളിലും ഉയർന്ന താപനിലയിലും പ്രവർത്തിക്കാൻ SiC ഉപകരണങ്ങൾക്ക് കഴിയും. ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, SiC ന് ഉയർന്ന പ്രകടനവും കാര്യക്ഷമതയും ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും വിശ്വാസ്യതയും ഉണ്ട്. ഈ നേട്ടങ്ങൾ ഡിസൈനർമാരെ പവർ കൺവെർട്ടറുകളുടെ വലിപ്പവും ഭാരവും വിലയും കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ചും ഏവിയേഷൻ, മിലിട്ടറി, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ തുടങ്ങിയ ലാഭകരമായ വിപണി വിഭാഗങ്ങളിൽ.
ചെറിയ ഘടകങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഡിസൈനുകളിൽ കൂടുതൽ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത കൈവരിക്കാനുള്ള കഴിവ് കാരണം, അടുത്ത തലമുറയിലെ പവർ കൺവേർഷൻ ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനത്തിൽ SiC MOSFET കൾ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. പവർ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് നിർമ്മിക്കാൻ പരമ്പരാഗതമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചില ഡിസൈൻ, ടെസ്റ്റിംഗ് ടെക്‌നിക്കുകൾ പുനഃപരിശോധിക്കാൻ എഞ്ചിനീയർമാർ ആവശ്യപ്പെടുന്നു.
കർശനമായ പരിശോധനയ്ക്കുള്ള ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്
SiC, GaN ഉപകരണങ്ങളുടെ സാധ്യതകൾ പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കുന്നതിന്, കാര്യക്ഷമതയും വിശ്വാസ്യതയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് സ്വിച്ചിംഗ് ഓപ്പറേഷൻ സമയത്ത് കൃത്യമായ അളവുകൾ ആവശ്യമാണ്. SiC, GaN അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾക്കുള്ള ടെസ്റ്റിംഗ് നടപടിക്രമങ്ങൾ ഈ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉയർന്ന പ്രവർത്തന ആവൃത്തികളും വോൾട്ടേജുകളും കണക്കിലെടുക്കണം.
ആർബിട്രറി ഫംഗ്ഷൻ ജനറേറ്ററുകൾ (എഎഫ്‌ജി), ഓസിലോസ്‌കോപ്പുകൾ, സോഴ്‌സ് മെഷർമെൻ്റ് യൂണിറ്റ് (എസ്എംയു) ഉപകരണങ്ങൾ, പാരാമീറ്റർ അനലൈസറുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള ടെസ്റ്റ്, മെഷർമെൻ്റ് ടൂളുകളുടെ വികസനം പവർ ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാരെ കൂടുതൽ ശക്തമായ ഫലങ്ങൾ വേഗത്തിൽ നേടാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഉപകരണങ്ങളുടെ ഈ നവീകരണം ദൈനംദിന വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ അവരെ സഹായിക്കുന്നു. “സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നത് പവർ എക്യുപ്‌മെൻ്റ് എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് ഒരു വലിയ വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു,” ടെക്ക്/ഗിഷിലിയിലെ പവർ സപ്ലൈ മാർക്കറ്റിംഗ് മേധാവി ജോനാഥൻ ടക്കർ പറഞ്ഞു. സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാൻ ഈ ഡിസൈനുകൾ കർശനമായി അളക്കണം. പ്രധാന മെഷർമെൻ്റ് ടെക്നിക്കുകളിലൊന്നിനെ ഇരട്ട പൾസ് ടെസ്റ്റ് (DPT) എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് MOSFET-കളുടെയോ IGBT പവർ ഉപകരണങ്ങളുടെയോ സ്വിച്ചിംഗ് പാരാമീറ്ററുകൾ അളക്കുന്നതിനുള്ള സാധാരണ രീതിയാണ്.
SiC അർദ്ധചാലക ഇരട്ട പൾസ് ടെസ്റ്റ് നടത്തുന്നതിനുള്ള സജ്ജീകരണത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു: MOSFET ഗ്രിഡ് ഓടിക്കാനുള്ള ഫംഗ്ഷൻ ജനറേറ്റർ; വിഡിഎസും ഐഡിയും അളക്കുന്നതിനുള്ള ഓസിലോസ്കോപ്പും വിശകലന സോഫ്റ്റ്‌വെയറും. ഇരട്ട-പൾസ് ടെസ്റ്റിംഗിന് പുറമേ, സർക്യൂട്ട് ലെവൽ ടെസ്റ്റിംഗിന് പുറമേ, മെറ്റീരിയൽ ലെവൽ ടെസ്റ്റിംഗ്, ഘടക ലെവൽ ടെസ്റ്റിംഗ്, സിസ്റ്റം ലെവൽ ടെസ്റ്റിംഗ് എന്നിവയുണ്ട്. ടെസ്റ്റ് ടൂളുകളിലെ പുതുമകൾ ജീവിതചക്രത്തിൻ്റെ എല്ലാ ഘട്ടങ്ങളിലും ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് കർശനമായ ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾ ചെലവ് കുറഞ്ഞ രീതിയിൽ നിറവേറ്റാൻ കഴിയുന്ന പവർ കൺവേർഷൻ ഉപകരണങ്ങൾക്കായി പ്രവർത്തിക്കാൻ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു.
വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനം മുതൽ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ വരെയുള്ള അന്തിമ ഉപയോക്തൃ ഉപകരണങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണ മാറ്റങ്ങൾക്കും പുതിയ സാങ്കേതിക ആവശ്യങ്ങൾക്കും പ്രതികരണമായി ഉപകരണങ്ങൾ സാക്ഷ്യപ്പെടുത്താൻ തയ്യാറെടുക്കുന്നത്, പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കമ്പനികളെ മൂല്യവർദ്ധിത നവീകരണത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കാനും ഭാവിയിലെ വളർച്ചയ്ക്ക് അടിത്തറയിടാനും അനുവദിക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: മാർച്ച്-27-2023