గాలియం నైట్రైడ్ (GaN) మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహించే మూడవ తరం సెమీకండక్టర్లు వాటి అద్భుతమైన లక్షణాల కారణంగా వేగంగా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. అయినప్పటికీ, ఈ పరికరాల యొక్క పారామితులు మరియు లక్షణాలను వాటి సామర్థ్యాన్ని ట్యాప్ చేయడానికి మరియు వాటి సామర్థ్యాన్ని మరియు విశ్వసనీయతను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి వాటిని ఎలా ఖచ్చితంగా కొలవాలి అనేదానికి అధిక-ఖచ్చితమైన కొలత పరికరాలు మరియు వృత్తిపరమైన పద్ధతులు అవసరం.
సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) మరియు గాలియం నైట్రైడ్ (GaN) ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహించే కొత్త తరం వైడ్ బ్యాండ్ గ్యాప్ (WBG) పదార్థాలు మరింత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. విద్యుత్పరంగా, ఈ పదార్థాలు సిలికాన్ మరియు ఇతర సాధారణ సెమీకండక్టర్ పదార్థాల కంటే అవాహకాలకి దగ్గరగా ఉంటాయి. ఈ పదార్ధాలు సిలికాన్ యొక్క పరిమితులను అధిగమించడానికి రూపొందించబడ్డాయి, ఎందుకంటే ఇది ఒక ఇరుకైన బ్యాండ్-గ్యాప్ పదార్థం మరియు అందువల్ల విద్యుత్ వాహకత యొక్క పేలవమైన లీకేజీకి కారణమవుతుంది, ఇది ఉష్ణోగ్రత, వోల్టేజ్ లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగేకొద్దీ మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. ఈ లీకేజీకి తార్కిక పరిమితి అనియంత్రిత వాహకత, ఇది సెమీకండక్టర్ ఆపరేటింగ్ వైఫల్యానికి సమానం.
ఈ రెండు విస్తృత బ్యాండ్ గ్యాప్ మెటీరియల్స్‌లో, GaN ప్రధానంగా తక్కువ మరియు మధ్యస్థ విద్యుత్ అమలు పథకాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది, దాదాపు 1 kV మరియు 100 A కంటే తక్కువ. GaN కోసం ఒక ముఖ్యమైన వృద్ధి ప్రాంతం LED లైటింగ్‌లో దాని ఉపయోగం, కానీ ఇతర తక్కువ-శక్తి ఉపయోగాలలో కూడా పెరుగుతుంది. ఆటోమోటివ్ మరియు RF కమ్యూనికేషన్స్ వంటివి. దీనికి విరుద్ధంగా, SiC పరిసర సాంకేతికతలు GaN కంటే మెరుగ్గా అభివృద్ధి చెందాయి మరియు ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ ట్రాక్షన్ ఇన్వర్టర్‌లు, పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్, పెద్ద HVAC పరికరాలు మరియు పారిశ్రామిక వ్యవస్థలు వంటి అధిక పవర్ అప్లికేషన్‌లకు బాగా సరిపోతాయి.
Si MOSFETల కంటే అధిక వోల్టేజీలు, అధిక స్విచ్చింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలు మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద SiC పరికరాలు పనిచేయగలవు. ఈ పరిస్థితులలో, SiC అధిక పనితీరు, సామర్థ్యం, శక్తి సాంద్రత మరియు విశ్వసనీయతను కలిగి ఉంటుంది. ఈ ప్రయోజనాలు డిజైనర్లు పవర్ కన్వర్టర్‌ల పరిమాణం, బరువు మరియు ధరను తగ్గించడంలో సహాయపడుతున్నాయి, ప్రత్యేకించి విమానయానం, మిలిటరీ మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల వంటి లాభదాయకమైన మార్కెట్ విభాగాలలో వాటిని మరింత పోటీగా మార్చడానికి.
SiC MOSFETలు తదుపరి తరం పవర్ కన్వర్షన్ పరికరాల అభివృద్ధిలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి, ఎందుకంటే చిన్న భాగాల ఆధారంగా డిజైన్‌లలో ఎక్కువ శక్తి సామర్థ్యాన్ని సాధించగల సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది. పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌ని రూపొందించడానికి సాంప్రదాయకంగా ఉపయోగించే కొన్ని డిజైన్ మరియు టెస్టింగ్ టెక్నిక్‌లను ఇంజనీర్లు మళ్లీ సందర్శించడం కూడా ఈ మార్పుకు అవసరం.
కఠినమైన పరీక్షలకు డిమాండ్ పెరుగుతోంది
SiC మరియు GaN పరికరాల సామర్థ్యాన్ని పూర్తిగా గ్రహించడానికి, సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయతను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి స్విచింగ్ ఆపరేషన్ సమయంలో ఖచ్చితమైన కొలతలు అవసరం. SiC మరియు GaN సెమీకండక్టర్ పరికరాల కోసం పరీక్షా విధానాలు తప్పనిసరిగా ఈ పరికరాల యొక్క అధిక ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలు మరియు వోల్టేజ్‌లను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
ఏకపక్ష ఫంక్షన్ జనరేటర్లు (AFGలు), ఒస్సిల్లోస్కోప్‌లు, సోర్స్ మెజర్‌మెంట్ యూనిట్ (SMU) సాధనాలు మరియు పారామీటర్ ఎనలైజర్‌లు వంటి పరీక్ష మరియు కొలత సాధనాల అభివృద్ధి పవర్ డిజైన్ ఇంజనీర్లు మరింత శక్తివంతమైన ఫలితాలను మరింత వేగంగా సాధించడంలో సహాయపడుతోంది. పరికరాలను ఈ అప్‌గ్రేడ్ చేయడం రోజువారీ సవాళ్లను ఎదుర్కోవడంలో వారికి సహాయపడుతుంది. "స్విచింగ్ నష్టాలను తగ్గించడం అనేది పవర్ ఎక్విప్మెంట్ ఇంజనీర్లకు ఒక పెద్ద సవాలుగా మిగిలిపోయింది" అని టెక్/గిషిలిలో పవర్ సప్లై మార్కెటింగ్ హెడ్ జోనాథన్ టక్కర్ అన్నారు. స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి ఈ డిజైన్లను ఖచ్చితంగా కొలవాలి. కీలకమైన కొలత పద్ధతుల్లో ఒకటి డబుల్ పల్స్ టెస్ట్ (DPT) అని పిలుస్తారు, ఇది MOSFETలు లేదా IGBT పవర్ పరికరాల స్విచింగ్ పారామితులను కొలిచే ప్రామాణిక పద్ధతి.
SiC సెమీకండక్టర్ డబుల్ పల్స్ పరీక్షను నిర్వహించడానికి సెటప్ వీటిని కలిగి ఉంటుంది: MOSFET గ్రిడ్‌ను నడపడానికి ఫంక్షన్ జనరేటర్; VDS మరియు IDని కొలవడానికి ఓసిల్లోస్కోప్ మరియు విశ్లేషణ సాఫ్ట్‌వేర్. డబుల్-పల్స్ టెస్టింగ్‌తో పాటు, అంటే సర్క్యూట్ లెవల్ టెస్టింగ్‌తో పాటు, మెటీరియల్ లెవల్ టెస్టింగ్, కాంపోనెంట్ లెవల్ టెస్టింగ్ మరియు సిస్టమ్ లెవెల్ టెస్టింగ్ ఉన్నాయి. టెస్ట్ టూల్స్‌లోని ఆవిష్కరణలు లైఫ్‌సైకిల్‌లోని అన్ని దశలలో డిజైన్ ఇంజనీర్లు కఠినమైన డిజైన్ అవసరాలను తక్కువ ఖర్చుతో తీర్చగల పవర్ కన్వర్షన్ పరికరాల కోసం పని చేయడానికి వీలు కల్పించాయి.
నియంత్రణ మార్పులు మరియు తుది వినియోగదారు పరికరాల కోసం కొత్త సాంకేతిక అవసరాలకు ప్రతిస్పందనగా పరికరాలను ధృవీకరించడానికి సిద్ధంగా ఉండటం, విద్యుత్ ఉత్పత్తి నుండి ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల వరకు, పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌పై పనిచేసే కంపెనీలు విలువ-ఆధారిత ఆవిష్కరణలపై దృష్టి పెట్టడానికి మరియు భవిష్యత్తు వృద్ధికి పునాది వేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
పోస్ట్ సమయం: మార్చి-27-2023