تیسری نسل کے سیمی کنڈکٹر کی تکنیکی قدر، صنعتی ترقی اور تکنیکی رجحان

چند دن پہلے، انفینیون انڈسٹریل پاور کنٹرول ڈویژن، گریٹر چائنا کے مارکیٹنگ ڈائریکٹر مسٹر چن زیئنگ اور گریٹر چائنا کے ایپلیکیشن مارکیٹنگ ڈائریکٹر مسٹر چینگ وینٹاؤ، انفینیون ٹیکنالوجی پاور اینڈ سینسنگ ڈویژن نے تیسری نسل کے سیمی کنڈکٹر کی قدر پر تبادلہ خیال کیا۔ ایک میڈیا انٹرویو میں ٹیکنالوجی اور صنعتی ترقی۔ ٹیکنالوجی اور ٹیکنالوجی کے رجحانات کی گہرائی سے تشریح۔

مور کے بعد کے دور میں، ایک طرف، انسانی معاشرہ ہر چیز کے انٹرنیٹ، مصنوعی ذہانت، بڑا ڈیٹا، سمارٹ سٹیز، اور ذہین نقل و حمل، اور ترقی کی رفتار جیسی ٹیکنالوجیز کے ساتھ معیار زندگی کو بہتر بنانے کی کوشش کر رہا ہے۔ تیز ہو رہا ہے. دوسری طرف، کم کاربن زندگی کے ذریعے عالمی آب و ہوا کے حالات کو بہتر بنانا تیزی سے سب کا اتفاق رائے بن گیا ہے۔

اس وقت عالمی توانائی کی طلب کا تقریباً ایک تہائی بجلی کی طلب ہے۔ توانائی کی بڑھتی ہوئی طلب، جیواشم ایندھن کے وسائل کی بتدریج تھکاوٹ، اور موسمیاتی تبدیلی ہمیں زیادہ بہتر اور موثر توانائی کی پیداوار، ترسیل اور تقسیم تلاش کرنے کی ضرورت ہے۔ ، ذخیرہ اور استعمال۔

توانائی کے تبادلوں کے پورے سلسلے میں، تیسری نسل کی سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی کی توانائی کی بچت کی صلاحیت طویل مدتی عالمی توانائی کی بچت کے اہداف کو حاصل کرنے میں بہت بڑا کردار ادا کر سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، وسیع بینڈ گیپ پروڈکٹس اور حل کارکردگی کو بہتر بنانے، کثافت بڑھانے، سائز کو کم کرنے، وزن کم کرنے اور کل لاگت کو کم کرنے کے لیے سازگار ہیں۔ لہذا، وہ نقل و حمل، ڈیٹا سینٹرز، سمارٹ عمارتوں، گھریلو آلات، ذاتی الیکٹرانک آلات وغیرہ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوں گے۔ درخواست کے منظرناموں میں توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں تعاون کریں۔

مثال کے طور پر، پاور الیکٹرانک سسٹم کے اطلاق میں، 1200V سے زیادہ وولٹیج کو برداشت کرنے والے ہائی سپیڈ پاور ڈیوائسز کے ظاہر ہونے کی توقع کی گئی ہے۔ اس طرح کے آلات آج's غیر SiC MOSFETs ہیں۔ سلکان MOSFET بنیادی طور پر 650V سے کم اور درمیانے درجے کی پاور فیلڈ میں استعمال ہوتا ہے۔

تیز رفتاری کے علاوہ، سلکان کاربائیڈ میں ہائی تھرمل چالکتا، ہائی بریک ڈاؤن فیلڈ کی طاقت، ہائی سیچوریٹڈ الیکٹران ڈرفٹ ریٹ وغیرہ کی خصوصیات بھی ہیں، اور خاص طور پر ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے جن کے لیے اعلی درجہ حرارت، ہائی پاور، ہائی پریشر، ہائی فریکوئنسی کی ضرورت ہوتی ہے۔ ، اور سخت حالات جیسے تابکاری مزاحمت۔ .

طاقت کی کثافت آلہ ٹیکنالوجی کی قدر کا ایک اور اہم پہلو ہے۔ SiC MOSFET کا چپ ایریا IGBT کے مقابلے میں بہت چھوٹا ہے۔ مثال کے طور پر، 100A/1200V SiC MOSFET کا سائز IGBT اور freewheeling diode کی رقم کا تقریباً پانچواں حصہ ہے۔ لہذا، ہائی پاور ڈینسٹی اور تیز رفتار موٹر ڈرائیو ایپلی کیشنز میں، SiC MOSFETs کی قدر اچھی طرح سے ظاہر کی جا سکتی ہے، بشمول 650V SiC MOSFETs۔

ہائی وولٹیج مزاحمت کے لحاظ سے، 1200V سے اوپر ہائی وولٹیج SiC ہائی سپیڈ ڈیوائسز سسٹم کی سوئچنگ فریکوئنسی کو بڑھا کر سسٹم کی کارکردگی اور سسٹم پاور ڈینسٹی کو بہتر بنا سکتی ہیں۔ یہاں دو مثالیں ہیں:

· الیکٹرک گاڑیوں کے DC چارجنگ پائل کے پاور یونٹ کے لیے، اگر Si MOSFET استعمال کیا جاتا ہے، تو دو مراحل والے LLCs کو سیریز میں جوڑنے کی ضرورت ہے، اور سرکٹ پیچیدہ ہے۔ اگر SiC MOSFET استعمال کیا جاتا ہے، تو سنگل سٹیج ایل ایل سی کو محسوس کیا جا سکتا ہے، جو چارجنگ پائل کے پاور یونٹ کی واحد یونٹ کی طاقت کو بہت زیادہ بڑھاتا ہے۔

تھری فیز سسٹم میں فلائی بیک پاور سپلائی کے لیے، 1700V SiC MOSFET بھی ایک بہترین حل ہے۔ 1500V سلکان MOSFET کے مقابلے میں، نقصان کو 50% تک کم کیا جا سکتا ہے اور کارکردگی میں 2.5% اضافہ کیا جا سکتا ہے۔

وشوسنییتا اور کوالٹی اشورینس کے لحاظ سے، SiC ڈیوائسز کی دو قسمیں ہیں: پلانر گیٹ اور ٹرینچ گیٹ۔ Infineon کا خندق گیٹ SiC MOSFET پلانر گیٹ کے گیٹ آکسائیڈ کی وشوسنییتا کے مسئلے سے اچھی طرح بچ سکتا ہے، اور بجلی کی کثافت بھی زیادہ ہے۔

یہ خاص طور پر SiC MOSFET کی ان عمدہ خصوصیات کی وجہ سے ہے کہ اس میں فوٹو وولٹک انورٹرز، UPS، ESS، الیکٹرک وہیکل چارجنگ، فیول سیلز، موٹر ڈرائیوز اور الیکٹرک گاڑیوں میں متعلقہ ایپلی کیشنز ہیں۔

تاہم، کیا سلکان کاربائیڈ تمام ایپلی کیشنز کا حتمی حل بن جائے گا؟

جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، IGBT ٹیکنالوجی، جو کہ سلیکون پر مبنی پاور سیمی کنڈکٹرز کی نمائندہ ہے، کو کارکردگی کو مزید بہتر بنانے میں کچھ مشکلات کا سامنا کرنا پڑا ہے۔ سوئچنگ نقصان اور ترسیل سنترپتی وولٹیج ڈراپ کی کمی باہمی طور پر محدود ہے، اور نقصانات کو کم کرنے اور کارکردگی کو بہتر بنانے کی جگہ کم سے کم ہوتی جا رہی ہے، اس لیے صنعت نے امید کرنا شروع کر دی ہے کہ SiC ایک خلل ڈالنے والی ٹیکنالوجی بن سکتی ہے۔ تاہم، یہ نقطہ نظر بہت جامع نہیں ہے. سب سے پہلے، سلیکون پر مبنی آئی جی بی ٹی کی ٹیکنالوجی جس کی نمائندگی Infineon کرتی ہے، بھی ترقی کر رہی ہے۔ مائیکرو ٹرینچ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے TRENCHSTOP™5 اور IGBT7 نئے سنگ میل ہیں۔ پیکیجنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، IGBT آلات کی کارکردگی اور طاقت کی کثافت بڑھ رہی ہے۔ اعلی ایک ہی وقت میں، مختلف ایپلی کیشنز کے لیے تیار کردہ پروڈکٹس کو خاص طور پر سسٹم میں سلیکون ڈیوائسز کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے بہتر بنایا جا سکتا ہے، اس طرح سسٹم کی کارکردگی اور لاگت کی تاثیر کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ لہذا، تیسری نسل کے سیمی کنڈکٹرز کی ترقی کے عمل کو سلکان ڈیوائسز کے ساتھ ہونا چاہیے۔ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ ساتھ، مختلف ایپلی کیشنز کے لیے بڑے پیمانے پر تجارتی قدر کے عوامل پر بھی غور کیا جا رہا ہے۔ توقع ہے کہ جلد ہی تھرڈ جنریشن کے آلات تمام ایپلی کیشنز میں استعمال کیے جائیں گے۔ منظر میں سلیکون ڈیوائسز کو تبدیل کرنا غیر حقیقی ہے۔