Вот подборка обязательных к прочтению новостей этой недели о материалах SiC, GaN и Wide Bandgap!

Новости SiC

Мощность, защищающая от воздействия окружающей среды: Миссия CoolCAD в области защиты Силовых Полупроводниковых Приборов от Радиации

Доктор Акин Актюрк рассматривает важнейшую проблему радиационно-индуцированных сбоев в работе силовых полупроводниковых приборов, используемых в космической технике. Автор начинает с изложения технологических целей НАСА в области использования силовых приборов в космосе, выделяя конкретные области, которые нуждаются в улучшении. Анализ включает в себя оценку рисков, связанных как с наземной, так и с космической радиацией, а также изучение возможных способов отказа. Кроме того, в исследовании рассматриваются существующие меры, применяемые для минимизации этих рисков. Он исследует технологические препятствия и текущие исследования, которые влияют на инженерные методы повышения радиационной стойкости. Наконец, он особо выделяет технологию CoolCAD Electronics, основанную на SiC, которая предлагает сложные устройства питания, защищенные от радиации, что соответствует амбициозным целям НАСА.

Компания ROHM представила силовые полупроводники EcoGaN и SiC на выставке PCIM Europe

Компания ROHM представит свои новейшие решения на основе силовых полупроводников, с особым акцентом на широкополосные устройства, на стенде 304 (павильон 9) в рамках выставки Power, Control and Intelligent Motion (PCIM) Europe 2024, которая пройдет в Нюрнберге, Германия, с 11 по 13 июня.

Ассортимент компании, включающий карбид кремния (SiC), кремний (Si) и нитрид галлия (GaN), специально разработан для удовлетворения потребностей различных отраслей промышленности, с особым акцентом на электронную мобильность и источники питания.

Компания ROHM представляет новые силовые модули из карбида кремния (SiC), специально разработанные для применения в автомобилестроении. Кроме того, компания ROHM представляет информацию о переходе своего производственного процесса на 8-дюймовые пластины из SiC и предлагает более подробную информацию о развитии своей продукции из SiC.

Полупроводниковые МОП-транзисторы ROHM 4-го поколения обеспечивают лучшие в отрасли показатели низкого сопротивления, что приводит к снижению потерь при переключении. Эти МОП-транзисторы также поддерживают напряжения затвор-исток 15 В и 18 В.

Электрически активные дефекты, вызванные термическим окислением и постокислительный отжиг n-типа 4H-SiC

В этом исследовании представлен всесторонний анализ дефектов, возникающих в объемном материале 4H-SiC после термического окисления и последующего отжига, с использованием спектроскопии переходных процессов глубокого уровня и спектроскопии переходных процессов на неосновных носителях (MCTS). Исследование демонстрирует наличие множества ловушек основных несущих, как мелких, так и глубоких, в пределах запрещенной зоны.

Считается, что большинство дефектов носителя возникают из-за внедрения углеродных вставок с поверхности раздела во время термического окисления и отжига. Концентрация дефектов экспоненциально уменьшается по мере углубления в материал. Это указывает на то, что дефекты образовались на границе раздела между SiO и SiC или вблизи нее, а затем переместились в объем в процессе окисления и последующего отжига.

Приводы Navitas отличаются высокой мощностью и надежностью, а также-полуфабрикаты gen Power для искусственного интеллекта, электромобилей, промышленности, солнечной энергетики и хранения энергии на выставке PCIM 2024

Компания Navitas Semiconductor приглашает гостей посетить выставку “Planet Navitas” на выставке PCIM 2024 (11-13 июня), чтобы воочию убедиться в исключительной производительности их ведущих в отрасли решений GaN и SiC для широкого спектра быстрорастущих отраслей и приложений мощностью от 20 Вт до 20 МВт.

На стенде “Planet Navitas” представлены передовые технологии GaN и SiC, которые используются в полностью электрифицированном транспорте, центрах обработки данных с искусственным интеллектом, промышленных компрессорах, приводах, робототехнике, возобновляемых источниках энергии и хранилищах. Это соответствует миссии Navitas — “Электрифицировать наш мир™”. Приведенные примеры подчеркивают преимущества для конечных пользователей, включая повышенную мобильность, увеличенный радиус действия, более быструю зарядку и возможность работать независимо от электросети. Кроме того, большое внимание уделяется потенциалу технологий GaN и SiC для значительного сокращения выбросов углекислого газа, при этом прогнозируемая экономия CO2 к 2050 году составит более 6 гигатонн в год.

PowerUp Asia 2024: Ведущие компании по производству силовых полупроводников обсудят проблемы, тенденции и последние инновации

STMicroelectronics (ST), Texas Instruments Inc. (TI), корпорация по эффективному преобразованию энергии. (EPC), onsemi, Infineon Technologies Asia Pacific Pte Ltd и NXP Semiconductors, которые являются ведущими компаниями по производству силовых полупроводников, примут участие в виртуальной конференции PowerUp Asia 2024. Во время конференции они обсудят самые последние тенденции и инновации в разработке силовых полупроводниковых приборов и то, как эти достижения способствуют продвижению экологически чистой электроники.

PowerUp Asia — это виртуальная конференция и выставка, организованная AspenCore, издателем EETimes Asia, EETimes India и EDN Asia. Мероприятие рассчитано на два дня и посвящено силовым полупроводниковым технологиям, особое внимание уделяется широкополосным устройствам, таким как нитрид галлия (GaN) и карбид кремния (SiC), а также низковольтным и высоковольтным силовым полупроводникам и связанным с ними технологиям. Цель мероприятия — привлечь внимание производителей электроники к растущему во всем мире интересу к энергоэффективности, сокращению выбросов углекислого газа и более экологичной энергетике.

Новости GaN

Нитрид галлия: стратегическая возможность для полупроводниковой промышленности

Экспоненциальное развитие таких важнейших технологий, как телекоммуникации 5G и электромобильность, требует увеличения плотности мощности, ускорения частоты переключения и повышения термостойкости, что выходит за рамки возможностей традиционных полупроводниковых приборов на основе кремния. Нитрид галлия (GaN) рассматривается в качестве потенциального альтернативного материала в полупроводниковой промышленности. GaN — это сложный полупроводник, обладающий свойствами, которые делают его подходящим для разработки мощных высокочастотных электронных устройств в будущем. Нитрид галлия (GaN) приобрел известность благодаря своей исключительной напряженности поля пробоя, повышенной подвижности электронов и широкой запрещенной зоне. В результате GaN находится на переднем крае развития электроники, позволяя разрабатывать энергоэффективные и высокопроизводительные устройства.

Рынок полупроводниковых приборов GaN превысит 15,7 млрд долларов США к 2031 году благодаря превосходству в производительности по сравнению с кремниевыми

Рынок полупроводниковых приборов GaN демонстрирует значительный рост и, как ожидается, достигнет 15,7 млрд долларов США к 2031 году. Рост рынка полупроводниковых приборов GaN в первую очередь обусловлен их неотъемлемыми преимуществами перед традиционными компонентами на основе кремния. Нитрид галлия (GaN) обладает исключительными свойствами, такими как повышенная энергоэффективность, ускоренная скорость переключения и улучшенные возможности управления энергопотреблением, что делает его очень подходящим для широкого спектра применений.

Согласно инсайдерскому анализу SNS, к 2023 году объем рынка полупроводниковых приборов GaN достигнет 2,6 млрд долларов США, а прогнозируемый совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 25,14% в течение всего прогнозируемого периода. Развитие технологии GaN обусловлено ее способностью обеспечивать высокую удельную мощность и эффективность, что существенно влияет на индустрию бытовой электроники. Внедрение этой технологии приводит к ускорению скорости зарядки, увеличению срока службы и снижению энергопотребления ноутбуков, мобильных телефонов, адаптеров питания и зарядных устройств.

Углубление понимания процесса восстановления после траншей

Устройства питания GaN-on-GaN хорошо известны своими превосходными характеристиками, такими как высокое напряжение пробоя, большая пропускная способность по току и исключительные динамические характеристики. Как правило, эти устройства имеют траншейную архитектуру для дальнейшего повышения их производительности. Образование желоба, которое обычно выполняется с помощью плазменного травления с индуктивной связью, приводит к увеличению тока утечки и ухудшению характеристик канала и блокировки. Для восстановления работоспособности устройства обычно используется мокрое травление гидроксидом тетраметиламмония (TMAH). Однако что именно происходит во время этого процесса анизотропного травления?

Команда из Чжэцзянского университета, Китай, утверждает, что они дают наиболее полный ответ на этот ключевой вопрос.

EPC представляет энергетические решения для автомобилестроения, робототехники, электроинструментов, солнечной энергетики на выставке PCIM Europe

Компания Efficient Power Conversion Corp (EPC) представляет свою обширную коллекцию решений для преобразования энергии на основе нитрида галлия на выставочном стенде 318 (павильон 9) во время мероприятия Power, Control and Intelligent Motion (PCIM) Europe 2024 в Нюрнберге, Германия (11-13 мая). Компания EPC со штаб-квартирой в Эль-Сегундо, Калифорния, США, специализируется на производстве силовых полевых транзисторов (FET) из нитрида галлия с улучшенным режимом работы на кремнии (eGaN) и интегральных схем для систем управления питанием. Компания утверждает, что ее портфель является самым полным в отрасли.

EPC подчеркивает, что ее решения на базе GaN обеспечивают преимущества для различных областей применения, включая преобразователи постоянного тока для автомобилей напряжением 48 В и вычислений высокой плотности, электроприводы для мобильных устройств, робототехнику, электроинструменты, беспилотные летательные аппараты и возобновляемые источники энергии. Эти устройства разработаны с учетом приоритетности эффективности, надежности и производительности.

Porotech выбирает моноблочную платформу ClassOne Solstice® для разработки и производства изделий из GaN

ClassOne Technology, известный международный поставщик сложного оборудования для нанесения гальванических покрытий и мокрой обработки для производства микроэлектроники, и Porotech, первопроходец в области полупроводниковых технологий на основе нитрида галлия (GaN) и мировой поставщик светодиодов MicroLED, не имеющий собственных производственных мощностей, совместно объявили о том, что Porotech выбрала монолитную пластину ClassOne Solstice®. платформа для разработки и производства продуктов GaN, предназначенных для применений, требующих подложек из кремниевых пластин.

Porotech разрабатывает устройства, специально предназначенные для создания микродисплеев MicroLED со сверхвысокой плотностью и энергоэффективностью. Эти микродисплеи предназначены для использования в приложениях дополненной реальности (AR), носимых устройствах и интеллектуальных гаджетах. Porotech использует свои эксклюзивные революционные технологии, платформу PoroGaN® GaN-on-silicon materials platform и технологию динамической настройки пикселей (DPT®) MicroLED-on-silicon (µLEDoS) для улучшения приложений MicroLED. Эти технологии могут быть настроены таким образом, чтобы генерировать свет с различными длинами волн в видимом спектре.

Компания Sumitomo представляет отдельно стоящий ГаН с пористой структурой.

Японская компания Sumitomo Chemical Co Ltd разработала технологию разделения с использованием пор (PAS) для получения независимых подложек из нитрида галлия (GaN). Эта разработка была описана в исследовательской работе под названием “Appl. Phys. Экспресс, v17, p055502, 2024”, автор Масафуми Екояма и др.

Исследователи ожидают, что предложенный подход проложит путь к производству более крупных самонесущих GaN-подложек с высокой эффективностью.

Компания Sumitomo рассматривает повышение эффективности преобразования энергии в электрических системах как важнейший фактор в борьбе с негативным воздействием деятельности человека на окружающую среду во всем мире. Устройства на основе нитрида галлия (GaN) разрабатываются с целью управления более высокими напряжениями и плотностями мощности по сравнению с традиционными электронными материалами, такими как кремний. Это происходит из-за широкополосного свойства GaN, которое позволяет ему обрабатывать большие объемы энергии.

SuperGaN от Transphorm на выставке PCIM 2024: Превосходящие возможности SiC и e-mode GaN в системах большой мощности

Компания Transphorm, Inc. (Nasdaq: TGAN), ведущая компания в области долговечных силовых полупроводниковых приборов GaN, объявила, что на выставке PCIM 2024 будет продемонстрирована их превосходная производительность по сравнению с конкурирующими широкополосными технологиями в мощных приложениях. Платформа Transphorm SuperGaN®, работающая в обычном режиме, обеспечивает превосходную мобильность электронов, что приводит к снижению потерь при переходе по сравнению с карбидом кремния. Это делает его более экономичным и высокопроизводительным решением для широкого спектра применений, включая электромобили, центры обработки данных/искусственный интеллект, инфраструктуру, возобновляемые источники энергии и другие отрасли промышленности.

В настоящее время полевые транзисторы Transphorm SuperGaN производятся и используются в различных продуктах для клиентов с широким диапазоном уровней мощности — от адаптеров питания мощностью 45 Вт до блоков питания мощностью 7,5 кВт. Некоторые из этих потребительских товаров являются первыми публично признанными системами, использующими технологию GaN, демонстрирующими явные преимущества, ставшие возможными благодаря платформе SuperGaN. Некоторые примеры упомянутых ранее продуктов включают блок питания с жидкостным охлаждением мощностью 7,5 кВт, предназначенный для критически важных центров обработки данных и блокчейн-приложений, серверный блок CRPS мощностью 2,7 кВт с плотностью мощности более 82 Вт/дюйм3 (самый высокий показатель среди всех доступных систем питания GaN), а также 2,2 кВт и 3 кВт для монтажа в стойку. Источник бесперебойного питания (ИБП) емкостью 1U. Эти достижения в области проектирования демонстрируют способность Transphorm способствовать внедрению технологии GaN в различных отраслях промышленности, общий объем рынка которых, по прогнозам, к 2028 году составит около 8 миллиардов долларов.

Исследователи изучают свойства новых материалов для электроники, работающей в условиях экстремально высокой температуры

Нитрид галлия (GaN) в настоящее время используется в некоторых наземных электронных устройствах, таких как зарядные устройства для телефонов и вышки мобильной связи. Однако среди ученых существует ограниченное понимание поведения устройств из нитрида галлия при температурах, превышающих 300°, что является максимальным рабочим порогом для обычной кремниевой электроники.

Команда ученых из Массачусетского технологического института и других институтов провела всестороннее исследование, опубликованное в журнале Applied Physics Letters, с целью изучения свойств и эксплуатационных характеристик материала при экстремально высоких температурах. Это исследование является частью долгосрочного исследовательского проекта.

Исследователи обнаружили, что материал из нитрида галлия и соединения не претерпели значительного разрушения в результате воздействия высоких температур. Наблюдатели были поражены, увидев, что контакты сохранили свою структурную целостность даже после воздействия температуры 500°C в течение 48 часов.

Новости ГВБ

По прогнозам, к 2030 году объем широкополосного рынка полупроводников превысит 7,01 млрд долларов США при среднегодовом росте на 24,7%

Ожидается, что рынок широкополосных полупроводников значительно вырастет с 1,2 млрд долларов США в 2022 году до 7,01 млрд долларов США к 2030 году, при этом среднегодовой темп роста (CAGR) составит 24,7% в период с 2023 по 2030 год.

Значительное расширение компании обусловлено различными важными аспектами, такими как растущая потребность в энергоэффективных электронных устройствах, прогресс в области электромобилей и систем использования возобновляемых источников энергии, а также растущее распространение технологии 5G. Полупроводники с широкой запрещенной зоной обладают превосходными характеристиками, включая улучшенную теплопроводность, повышенную энергоэффективность и способность работать при более высоких напряжениях и частотах. Эти свойства способствуют их интеграции в различные области применения, делая их более привлекательными на рынке и стимулируя значительные инвестиции в исследования и разработки.

Недорогая активация плазмой O2 способствует прямому соединению подложек β-Ga2O3 и Si на воздухе

Монокристалл β-Ga2O3 — это недавно разработанный полупроводниковый материал, обладающий широкой запрещенной зоной (приблизительно 4,8 эВ) и высокой напряженностью поля пробоя (8 МВ/см−1). Он считается новым дополнением к семейству полупроводниковых материалов, после карбида кремния (SiC) и нитрида галлия (GaN). β-Ga2O3 является перспективным материалом для следующего поколения мощных устройств. Это объясняется тем, что он может быть выращен на недорогой подложке с использованием метода пленочного выращивания по краям (EFG) и имеет высокий коэффициент полезного действия по Балиге (BFOM).

В этом исследовании представлен инновационный метод непосредственного соединения подложек β-Ga2O3 и Si путем активации плазмой O2 при температуре окружающей среды. Метод активации позволил добиться высокой степени гидрофильности и шероховатости поверхности.

Потребность в полезных ископаемых для устойчивых цепочек поставок полупроводников

Соединенные Штаты рассматривают Китайскую Народную Республику (КНР) в качестве своего главного стратегического соперника. Кроме того, это соперничество влечет за собой растущую конкуренцию в области технологий, в дополнение к конфликтам в других областях. Хотя ни одна страна не может достичь полной технической самодостаточности, сильная зависимость Соединенных Штатов от значительного доминирования Китая на рынке полезных ископаемых, имеющих решающее значение для цепочек поставок полупроводников, порождает зависимость, которая превращает торговый дисбаланс в возможную угрозу национальной безопасности. Чипы вездесущи во всех современных технологиях, и в будущем их значение и ценность будут только возрастать. Страны, которые успешно создадут и защитят свои собственные цепочки поставок основных технологий, в обозримом будущем смогут определять правила и рекомендации по управлению глобальной экономикой.

Наноструктуры на основе СШП-материалов

Наноструктуры, состоящие из тройных оксидов металлов, обычно демонстрируют интересные функции и свойства, которые менее заметны или, возможно, вообще отсутствуют в обычной бинарной системе оксидов металлов. Zn2GeO4 и In2Ge2O7 обычно классифицируются как полупроводники с широкой запрещенной зоной в ряду тройных материалов.

За последние десять лет было разработано несколько методов для получения широкого спектра наноструктур ZGO и IGO. Эти наноструктуры успешно используются в электрических и оптоэлектронных устройствах наноразмерного уровня. На этой странице представлен полный обзор наиболее широко исследованных методов и механизмов синтеза наноструктур ZGO и IGO, а также их разнообразных применений в различных отраслях.

Улучшение электропроводности заряженных вакансий Ga в вюрците GaN

В этом исследовании рассматривается сложная функция дефекта, заряженного вакансией Ga, в кристаллической структуре нитрида галлия вюрцита (GaN), подчеркивается заметное увеличение электропроводности, что противоречит традиционным предположениям. Исследование демонстрирует, что определенное расположение заряженных вакансиями дефектов Ga приводит к значительному шестикратному увеличению электропроводности в вюрците GaN, как это определено расчетами по усовершенствованной теории функционала плотности (DFT). Тем не менее, важно признать, что дефекты, заряженные N-образными вакансиями, оказывают неблагоприятное влияние на эти электрические характеристики. Это всестороннее теоретическое исследование объясняет, каким образом эти заряженные вакансиями дефекты могут повышать электропроводность, и предлагает новый взгляд на заряженные дефекты в GaN, что, следовательно, способствует разработке более эффективных конструкций для GaN в будущем.

Развитие полупроводниковой техники может привести к созданию недорогих и гибких электронных устройств

Несмотря на то, что полупроводники на основе кремния сыграли решающую роль в удовлетворении этого требования, полупроводники с широкой запрещенной зоной потенциально могут стать лучшим вариантом. К сожалению, эти материалы, которые работают при повышенных температурах и могут выдерживать более высокие энергетические нагрузки, стоят значительно дороже.

Инновационная разработка, описанная в статье, опубликованной 2 мая в журнале Scientific Reports, может привести к значительным изменениям в этом отношении. Исследование было проведено учеными из Университета Буффало, Техасского государственного университета и TapeSolar Inc.

Работа сосредоточена на эпитаксиальном осаждении — технологии изготовления, которая требует точного размещения молекул на кристаллической подложке для достижения идеальной подгонки.