Sidee SiC iyo GaN u kacaanayaan Baakaynta Korontada Semiconductor-ka

Warshadaha semiconductor-ka korontada ayaa maraya isbeddel isbeddel ah oo ay keentay qaadashada degdegga ah ee agabka ballaaran ee bandgap (WBG).Kaarboohaydraytka Silikoon(SiC) iyo Gallium Nitride (GaN) ayaa hormuud ka ah kacaankan, taasoo awood u siinaysa aaladaha korontada ee jiilka soo socda oo leh hufnaan sare, beddel degdeg ah, iyo waxqabad kuleyl oo heer sare ah. Agabkani ma aha oo kaliya inay dib u qeexayaan astaamaha korontada ee semiconductors-ka korontada laakiin sidoo kale waxay abuurayaan caqabado iyo fursado cusub oo ku saabsan tiknoolajiyada baakadaha. Baakad wax ku ool ah ayaa muhiim u ah si buuxda uga faa'iidaysiga kartida aaladaha SiC iyo GaN, iyadoo la hubinayo isku halaynta, waxqabadka, iyo cimri dhererka codsiyada adag sida baabuurta korontada (EVs), nidaamyada tamarta la cusboonaysiin karo, iyo elektaroonigga korontada warshadaha.

Faa'iidooyinka SiC iyo GaN

Aaladaha korontada ee caadiga ah ee silicon (Si) ayaa suuqa haystay tobanaan sano. Si kastaba ha ahaatee, maadaama baahida loo qabo cufnaanta awoodda sare, hufnaanta sare, iyo arrimo qaabaysan oo is haysta, silicon wuxuu wajahayaa xaddidaadyo gudaha ah:

• Danab burbur xaddidan, taasoo ka dhigaysa mid adag in si ammaan ah loogu shaqeeyo danab sare.

• Xawaaraha beddelka gaabis ah, taasoo horseedaysa kororka khasaaraha beddelka ee codsiyada soo noqnoqda sare leh.

• Gudbinta kulaylka oo hooseysa, taasoo keentay ururin kulayl iyo shuruudo qaboojin oo adag.

SiC iyo GaN, oo ah semiconductors-ka WBG, waxay ka gudbaan xaddidaadahan:

• SiCwaxay bixisaa danab jab sare, koronto-qaadis heer sare ah (3-4 jeer ka silicon), iyo dulqaad heerkul sare, taasoo ka dhigaysa mid ku habboon codsiyada awoodda sare leh sida inverters-ka iyo matoorada jiidista.

• GaNwaxay bixisaa beddel aad u dhakhso badan, iska caabin yar, iyo dhaqdhaqaaq elektaroonig oo sarreeya, taasoo awood u siinaysa beddelayaasha awoodda ee is haysta oo hufan oo ku shaqeeya mawjadaha sare.

Iyagoo ka faa'iideysanaya faa'iidooyinkan agabka ah, injineeradu waxay naqshadeyn karaan nidaamyada korontada oo leh hufnaan sare, cabbir yar, iyo isku hallayn la hagaajiyay.

Saamaynta Baakadaha Korontada

Iyadoo SiC iyo GaN ay hagaajinayaan waxqabadka qalabka heerka semiconductor-ka, tignoolajiyada baakadaha waa inay horumartaa si wax looga qabto caqabadaha kulka, korontada, iyo farsamada. Tixgelinta muhiimka ah waxaa ka mid ah:

1. Maareynta Kulaylka
   Aaladaha SiC waxay ku shaqeyn karaan heerkul ka badan 200°C. Kala firdhinta kulaylka oo hufan ayaa muhiim u ah ka hortagga kulaylka oo sii daaya iyo hubinta isku halaynta muddada dheer. Alaabada is-dhexgalka kulaylka ee horumarsan (TIMs), substrate-ka naxaasta-molybdenum, iyo naqshadaha la hagaajiyay ee faafinta kulaylka ayaa muhiim ah. Tixgelinta kulaylka ayaa sidoo kale saameyn ku leh meelaynta maydka, qaab-dhismeedka module-ka, iyo cabbirka guud ee baakadka.

2. Waxqabadka Korontada iyo Bakteeriyada
   Xawaaraha sare ee GaN wuxuu ka dhigayaa dulinnada baakadaha - sida inductance iyo capacitance - mid aad muhiim u ah. Xitaa walxaha dulinnada yaryar waxay keeni karaan koror koronto, faragelin elektromagnetic ah (EMI), iyo khasaarooyin beddelasho. Istaraatiijiyadaha baakadaha sida isku xirka flip-chip, wareegyada hadda socda ee gaaban, iyo habaynta dhimaha ee ku dhex jira ayaa si isa soo taraysa loo qaataa si loo yareeyo saameynta dulinnada.

3. Kalsoonida Farsamada
   SiC waa mid si dabiici ah u jilicsan, aaladaha GaN-on-Si-na waxay u nugul yihiin walbahaarka. Baakaduhu waa inay wax ka qabtaan is-waafajinta ballaarinta kulaylka, dagaalka, iyo daalka farsamada si loo ilaaliyo daacadnimada qalabka iyadoo la marayo wareegga kulaylka iyo korontada ee soo noqnoqda. Qalabka ku lifaaqan walxaha diet-ka ee cadaadiska hooseeya, substrate-yada u hoggaansan, iyo waxyaabaha ku jira ee adag ayaa gacan ka geysta yareynta khatarahaas.

4. Yaraynta iyo Is-dhexgalka
   Aaladaha WBG waxay awood u siinayaan cufnaanta awoodda sare, taas oo kicisa baahida loo qabo baakadaha yaryar. Farsamooyinka baakadaha ee horumarsan - sida chip-on-board (CoB), qaboojinta laba-dhinac ah, iyo isku-dhafka nidaamka-ku-jira baakadka (SiP) - waxay u oggolaanayaan naqshadeeyayaasha inay yareeyaan raadadka iyagoo ilaalinaya waxqabadka iyo xakamaynta kulaylka. Yaraynta waxay sidoo kale taageertaa hawlgalka soo noqnoqda sare iyo jawaab celinta degdegga ah ee nidaamyada elektaroonigga korontada.

Xalalka Baakadaha Soo Baxaya

Dhowr habab oo cusub oo baakado ah ayaa soo ifbaxay si loo taageero korsashada SiC iyo GaN:

• Substrates-ka Naxaasta Tooska ah ee Ku Xiran (DBC)SiC: Tiknoolajiyadda DBC waxay hagaajisaa faafitaanka kulaylka iyo xasilloonida farsamada marka ay jiraan hirar sare.

• Naqshadaha GaN-on-Si ee ku jira: Kuwani waxay yareeyaan soo-jiidashada dulinka waxayna awood u siinayaan beddelka aadka u dhaqsaha badan ee modules-yada is haysta.

• Soo-ururinta Qaboojinta Kulaylka Sare: Isku-dhafka qaabaynta ee horumarsan iyo buuxinta cadaadiska hooseeya waxay ka hortagaan dildilaaca iyo kala-goynta inta lagu jiro wareegga kulaylka.

• Modules-ka 3D iyo Multi-Chip: Isku-darka darawalada, dareemayaasha, iyo aaladaha korontada hal xirmo waxay hagaajinaysaa waxqabadka heerka nidaamka waxayna yareyneysaa booska looxa.

Hal-abuurradani waxay muujinayaan doorka muhiimka ah ee baakaduhu ku leeyihiin furitaanka awoodda buuxda ee semiconductors-ka WBG.

Gunaanad

SiC iyo GaN waxay si aasaasi ah u beddelayaan tignoolajiyada semiconductor-ka awoodda. Sifooyinkooda korantada iyo kuleylka ee sarreeya waxay awood u siinayaan aaladaha ka dhaqso badan, hufan, iyo kuwa awood u leh inay ka shaqeeyaan jawi adag. Si kastaba ha ahaatee, gaaritaanka faa'iidooyinkan waxay u baahan tahay istaraatiijiyado baakad oo si isku mid ah u horumarsan oo wax ka qabta maaraynta kulaylka, waxqabadka korontada, isku halaynta farsamada, iyo yaraynta. Shirkadaha ku cusub baakadaha SiC iyo GaN waxay hoggaamin doonaan jiilka soo socda ee elektaroonigga korontada, iyagoo taageeraya nidaamyada tamarta wax ku oolka ah iyo kuwa waxqabadka sare leh ee qaybaha tamarta baabuurta, warshadaha, iyo kuwa la cusboonaysiin karo.

Marka la soo koobo, kacaanka baakadaha semiconductor-ka awoodda leh lama kala saari karo kor u kaca SiC iyo GaN. Maadaama warshaduhu ay sii wadaan inay u dhaqaaqaan hufnaan sare, cufnaan sare, iyo isku hallayn sare, baakaduhu waxay door muhiim ah ka ciyaari doonaan turjumidda faa'iidooyinka aragtiyeed ee semiconductor-yada ballaaran ee loo beddelo xalal wax ku ool ah oo la hirgelin karo.