НОВОСТИ SiC

AIXTRON сообщает о предварительных результатах за 2 квартал 2024 года и значительном поступлении заказов. Рост мощности в SiC и GaN продолжается. Прогноз на 2024 год скорректирован.

AIXTRON SE представляет предварительные данные за второй квартал 2024 года. Первоначальный объем заказов, полученных во втором квартале 2024 года, был высоким и составил около 176 млн евро (по сравнению со 177,9 млн евро во втором квартале 2023 года). Большинство этих заказов было сделано на оборудование для энергетического сектора из карбида кремния (SiC), на долю которого приходится примерно 58% от общего объема, за которым следует энергетический сегмент из нитрида галлия (GaN), на долю которого приходится примерно 29%. Предварительная выручка за этот период составила около 132 млн евро (по сравнению со 173,5 млн евро во втором квартале 2023 года), что находится в пределах ожидаемого диапазона от 120 до 140 млн евро. Первоначальный операционный результат (EBIT) составляет около 13 млн евро (2 квартал 2023 года: 44,6 млн евро), в результате чего рентабельность по EBIT составляет около 10%.

Исполнительный совет пересмотрел свои рекомендации на 2024 финансовый год, основываясь на текущих рыночных изменениях и бюджетном обменном курсе 1,15 доллара США за евро (2023 год: 1,15 доллара США за евро). Ожидается, что новый диапазон выручки составит от 620 млн до 660 млн евро (ранее 630 млн – 720 млн евро), валовая прибыль составит приблизительно 43-45% (без изменений), а рентабельность по EBIT – около 22-25% (ранее 24-26%)..

SiC стремится удовлетворить растущий спрос на новые технологии – интервью с STMicroelectronics

Несмотря на временное замедление роста рынка электромобилей с аккумуляторными батареями (BEV), переход на технологию 800 В увеличит потребность в карбиде кремния. Компания STMicroelectronics готовится к созданию производственных мощностей по производству аккумуляторов 200 мм как в Европе, так и в Китае.

В 2023 году STMicroelectronics сохранила свои позиции доминирующего игрока на рынке SiC-устройств, получив доход в размере 1,14 миллиарда долларов, что на 60% больше, чем в 2022 году. Являясь доминирующим игроком на рынке, компания готова извлечь выгоду из быстрой экспансии на рынке и имеет преимущество перед своими конкурентами по мере расширения своих мощностей. В настоящее время STMicroelectronics занимается внутренним развитием SiC, которое предполагает приобретение Norstel (теперь известной как STMicroelectronics SiC AB) в 2019 году. Цель компании — обеспечить внутренние поставки пластин более чем на 40%, и для достижения этой цели она инвестирует в развитие производственных мощностей.

Компания Axus Technology получает заказы на инновационную систему Capstone® CMP от ведущих мировых производителей полупроводниковых приборов

Компания Axus Technology, известный международный поставщик оборудования для химико-механической планаризации (CMP), необходимого для производства полупроводников и составных полупроводниковых приборов, сообщила о значительном росте продаж своей ультрасовременной серии Capstone® CS200 – самого современного инструмента для обработки CMP, представленного на рынке. Недавно компания получила заказы от производителей полупроводников из карбида кремния (SiC), расположенных в Европе, Азии и Северной Америке.

Заказы Capstone демонстрируют универсальность платформы и широкий спектр возможностей. Они включают в себя как инструменты для исследований и разработок, так и готовые к производству инструменты, которые специально разработаны для массового производства пластин толщиной 150 мм и 200 мм. Capstone, передовая платформа CMP, сконструирована с использованием передовых и легко адаптируемых технологий. Это первая платформа такого рода за более чем тридцать лет, которая была представлена на рынке. Его отличает способность одновременно обрабатывать пластины двух разных размеров, что обеспечивает исключительную производительность и выход продукции.

Японские производители чипов во главе с Sony и Mitsubishi планируют инвестировать в полупроводники 5 трлн иен

Чтобы воспользоваться растущими перспективами в области искусственного интеллекта (ИИ), электромобилей (EV) и сокращения выбросов углекислого газа, консорциум из восьми японских компаний, включая Sony и Mitsubishi Electric, намерен выделить 5 трлн иен (около 30 млрд долларов США) на инвестиции в полупроводники. Согласно отчету Nikkei от 8 июля, предполагается, что эти инвестиции будут направлены на расширение производства датчиков изображения, силовых полупроводников, логических полупроводников и других сопутствующих товаров.

Toshiba и Rohm намерены совместно выделить около 380 миллиардов иен на расширение производственных мощностей по производству силовых полупроводников из кремния (Si) и карбида кремния (SiC). Mitsubishi Electric планирует к 2026 году увеличить мощности по производству силовых полупроводников SiC в пять раз по сравнению с уровнем, достигнутым в 2022 году. Для достижения этой цели компания инвестирует около 100 миллиардов иен в строительство нового завода в префектуре Кумамото. Кей Урушима, президент Mitsubishi Electric, рассказал о цели компании — разработать систему, которая сможет эффективно конкурировать с Infineon, нынешним мировым лидером в области продуктов питания SiC.

Aehr получает заказы на 12,7 миллионов долларов на полностью пластинчатые контакторы FOX WaferPak™ для поддержки производства силовых устройств из карбида кремния для электромобилей

Компания Aehr Test Systems, мировой поставщик оборудования для тестирования полупроводников и выжигания, недавно получила заказы на сумму 12,7 млн. долларов от заказчика в области тестирования карбида кремния и выжигания. Эти заказы касаются нескольких комплектов контакторов WaferPak™ с полными пластинами, которые будут использоваться в производственных целях при выплавке и экранировании силовых полупроводниковых приборов из карбида кремния для рынка электромобилей. Поставка этих вафельных упаковок ожидается в течение следующих трех месяцев.

Контакторы FOX WaferPak используются совместно с системами контроля уровня и приработки пластин FOX-NP и FOX-XP для установления контакта с каждой отдельной печатной формой на пластине, что позволяет одновременно подключать несколько устройств, число которых часто достигает нескольких тысяч. Эксклюзивные конструкции вафельных форм изготавливаются по индивидуальному заказу в соответствии с конкретными требованиями заказчика, включая расположение штампов и отличительные электрические контактные площадки. В настоящее время используются системы FOX и вафельные формочки Aehr, размеры которых варьируются от 4″, 6″, 8″ и 12″. Они могут быть адаптированы для широкого спектра применений в устройствах.

Объем рынка силовых устройств на основе полупроводникового карбида кремния (SiC), сфера применения, Доля, Выручка, Аналитические данные, Обзор, Перспективы, Аналитические отчеты | Оценки

Согласно последнему анализу, мировой рынок полупроводниковых силовых устройств из карбида кремния (SiC) вырастет до 2697,6 млн долларов США к 2029 году по сравнению с 1563 млн долларов США в 2022 году, при этом совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 7,3% в период с 2023 по 2029 год.

Этот отчет дает читателям полное представление о мировом рынке силовых устройств на основе полупроводникового карбида кремния (SiC). Он включает исторический анализ за период с 2018 по 2022 год и прогнозные расчеты на период с 2023 по 2029 год. Цель отчета — помочь читателям выработать стратегию и принять решения, предоставляя различные точки зрения на рынок.

Что отличает SiC-МОП-транзисторы от Infineon Technologies, STMicroelectronics и других?

МОП-транзистор на карбиде кремния (SiC) напряжением 1200 В является ключевым компонентом, который позволяет перевести электромобили с аккумуляторными батареями (BEV) на систему напряжением 800 В. Полупроводниковые МОП-транзисторы стали незаменимыми в силовой электронике, революционизировав ряд применений благодаря своим выдающимся эксплуатационным характеристикам. Полупроводниковые МОП-транзисторы обладают такими примечательными характеристиками, как высокое напряжение пробоя, низкое сопротивление в рабочем состоянии и исключительная теплопроводность. Это делает их хорошо подходящими для использования в качестве устройств переключения питания в условиях высоких частот и температур. По прогнозам Yole Group, к 2029 году объем рынка устройств SiC достигнет 10 миллиардов долларов США.

В дополнение к ежегодным отчетам о рынке и технологиях Power SiC и Power SiC – Manufacturing за 2024 год, а также ежеквартальному обзору Power SiC/GaN Compound Semiconductor Market Monitor, Yole Group, компания, специализирующаяся на рынке, технологиях, производительности, реверс-инжиниринге и анализе затрат, сотрудничает с SERMA Technologies. Компания SERMA Technologies делится своим опытом в области тестирования производительности электронных технологий, представляя первый том своего нового отчета «Дискретный анализ производительности SiC MOSFET».

Toshiba разрабатывает технологию, которая может уменьшить паразитные колебания между параллельно подключенными микросхемами в SiC-модулях питания с минимальным сопротивлением затвора, обеспечивающую высокоскоростную коммутацию

Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation и корпорация Toshiba (Toshiba Group) создали технологию, которая уменьшает нежелательные колебания, возникающие при включении и выключении модулей питания с МОП-транзисторами на основе карбида кремния (SiC). Эта технология работает даже при сопротивлении затвора, которое на 60% меньше обычного. Этот метод минимизирует рассеиваемую мощность в силовых модулях, снижает колебания и обеспечивает чрезвычайно надежную коммутацию.

При параллельном подключении множества микросхем в силовых модулях можно создавать колебательные контуры благодаря наличию индуктивности проводки и паразитной емкости между микросхемами. Если не устранить эту проблему, она может снизить надежность модуля, и эту проблему обычно решают путем увеличения сопротивления затвора. Тем не менее, этот метод снижает скорость переключения, что приводит к снижению потерь, возникающих при переключении. Для достижения высокой скорости переключения в модулях питания с SiC-МОП-транзисторами требуется альтернативный метод.

Концерн Toshiba использовал эквивалентную схему силового модуля, чтобы определить теоретические причины возникновения паразитных колебаний. Впоследствии они разработали схему подключения проводов, которая сводит к минимуму вероятность их возникновения. Паразитные колебания наблюдаются, когда отношение индуктивности затвора к индуктивности затвора (Lg) и индуктивности источника к источнику (Ls) параллельных микросхем, известное как Lg/Ls, падает ниже определенного порога. Этот вывод был сделан путем оценки результатов моделирования. Группа компаний Toshiba создала прототипы модулей с различным соотношением Lg/Ls, чтобы оценить влияние на коммутацию, и обнаружила, что повышение Lg/Ls является хорошим методом снижения паразитных колебаний. Это наблюдение подтвердило, что при увеличении отношения Lg к Ls колебания уменьшались, даже несмотря на то, что сопротивление затвора было на 60% меньше по сравнению с альтернативным методом повышения сопротивления затвора.

Транзистор JFET 4H-SiC с монолитно интегрированным датчиком температуры

В этом исследовании представлен датчик температуры, который встроен в 4H-SiC JFET монолитным образом. В нем используется боковой резистор, созданный с помощью имплантата P+ gate. Сопротивление датчика зависит от количества ионизированных примесей, которое увеличивается с повышением температуры. Для учета самонагрева устройства было проведено моделирование дрейфа-диффузии. Результаты показывают, что напряжение пробоя JFET составляет 1480 В, а номинальное пороговое напряжение (Vth) -4,3 В.

Авторы демонстрируют, что датчик обладает высоким уровнем линейности (R2), равным 0,996, в диапазоне температур 25-150°C. Пробивное напряжение JFET уменьшается по мере увеличения расстояния между затворным переходом, соседним плавающим защитным кольцом и сенсорным переходом.

Предлагаемый датчик может быть встроен в 4H-SiC JFET без необходимости изменять текущие технологические процессы или добавлять дополнительные слои масок. Такая интеграция позволяет осуществлять точный мониторинг температуры в режиме реального времени.

Алгоритм глубокого обучения для продвинутого обратного моделирования силовых МОП-транзисторов на основе карбида кремния 3-го уровня

Методы глубокого обучения используются в инверсном моделировании для обучения сложных архитектур, которые могут прогнозировать параметры устройства на основе его статического поведения. Обратное моделирование устройств является хорошим методом для восстановления физических свойств устройств, ухудшающихся во времени, или для восстановления их физической конфигурации. На эффективность метода обратного моделирования могут влиять несколько факторов. В этом исследовании представлен подход глубокого обучения, который специально разработан для извлечения физических характеристик модели силового МОП-транзистора на карбиде кремния 3-го уровня (SiC Power MOS). Устройства из карбида кремния (SiC) используются в ситуациях, когда обычные кремниевые устройства оказались неэффективными из-за их неспособности выдерживать высокие температуры или справляться с высокими требованиями к коммутации.

Устройства SiC power в основном используются в автомобилестроении, в частности, в области электромобилей. Физические свойства SiC Power MOS могут значительно ухудшаться или изменяться в условиях высокой нагрузки или под воздействием физиологических факторов. Эти изменения можно эффективно отслеживать с помощью методов обратного моделирования. Цель этого исследования — предложить потенциальное решение, основанное на глубоком обучении для извлечения физических характеристик SiC-МОП-транзистора. В настоящее время сообщается о первоначальных результатах, которые основаны на измерении длины канала устройства. Длина канала мощного МОП-транзистора является важнейшей характеристикой, влияющей как на статическое, так и на динамическое поведение устройства. Экспериментальные результаты, представленные в этом исследовании, подтвердили эффективность многослойного персептрона, специально разработанного для определения этого параметра.

Эффекты протонной имплантации для расширения базальных плоских дислокаций в SiC в направлении подавления биполярной деградации: обзор и перспективы

Карбид кремния (SiC) широко используется в силовых полупроводниковых приборах. Однако наличие дислокаций в базальной плоскости (BPD) негативно влияет на производительность устройства, вызывая явление, известное как биполярная деградация. Наше недавнее предложение предполагает, что распространение БЛД (деформация полимера с обратной стороны) может быть подавлено с помощью протонной имплантации, которая эффективно снижает подвижность БЛД. Мы оценили три возможных механизма: наличие водорода вблизи BPD, создание точечных дефектов в результате имплантации и сокращение срока службы носителей. В этом исследовании рассматривается механика имплантации протонов и ее пригодность для производства устройств питания из SiC.

Мировой рынок лазерного стелс-оборудования для нарезки кубиками на пластинах из карбида кремния в 2024 году ожидает значительный рост: Изучена динамика и прогнозы

Ожидается, что в 2024 году мировой рынок оборудования для лазерной нарезки кубиками с использованием пластин из карбида кремния значительно расширится. Этот рост будет обусловлен растущей потребностью в высокопроизводительных полупроводниковых приборах в различных отраслях промышленности. Значение технологии производства карбида кремния (SiC) становится все более важным по мере дальнейшего роста достижений в области силовой электроники, автомобилестроения и возобновляемых источников энергии.

Расширение рынка оборудования для лазерной нарезки кубиками на пластинах из карбида кремния в первую очередь обусловлено растущим использованием компонентов на основе SiC в электромобилях, силовой электронике и других высокопроизводительных устройствах. Карбид кремния обладает исключительными свойствами, включая превосходную теплопроводность, пробивное напряжение и энергоэффективность, что делает его предпочтительным материалом для современных полупроводниковых приборов.

Мировой Рынок Силовых Полупроводников Из Карбида Кремния К 2024 Году Достигнет 3,16 Миллиарда Долларов К 2028 Году При Темпах Роста 26,3%

В последние годы рынок силовых полупроводников из карбида кремния продемонстрировал значительный рост: по прогнозам, он увеличится с 0,99 млрд долларов в 2023 году до 1,24 млрд долларов в 2024 году, что отражает совокупный годовой темп роста (CAGR) в 26,0%. Наблюдаемый рост в течение исторического периода можно объяснить использованием устройств SiC power в системах зарядки электромобилей, эксплуатацией устройств SiC power при повышенных температурах, растущей промышленностью бытовой электроники, внедрением передовых электронных компонентов в системы электроснабжения, а также расширяющимся сектором автомобилестроения и возобновляемых источников энергии.

Прогнозируемая траектория развития рынка силовых полупроводников из карбида кремния указывает на устойчивый и уверенный рост, ожидаемый объем которого к 2028 году составит 3,16 миллиарда долларов, а совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 26,3%. Наблюдаемый рост в течение прогнозируемого периода времени может быть обусловлен несколькими факторами, включая широкое распространение дискретных устройств из карбида кремния (SiC), растущий спрос на бытовую электронику и беспроводную связь, растущее распространение электронных транспортных средств, растущую потребность в энергоэффективных портативных устройствах с батарейным питанием и появление из силовых полупроводников из карбида кремния.

onsemi выпускает модернизированные силовые модули для увеличения выработки и накопления солнечной энергии

Компания onsemi, разработанная специально для повышения выходной мощности сетевых солнечных инверторов или систем накопления энергии (ESS), представила новейшее поколение гибридных силовых интегрированных модулей (PIMS) из кремния и карбида кремния в корпусе F5BP. По сравнению с предыдущими поколениями, модули обеспечивают повышенную плотность мощности и КПД, занимая при этом то же физическое пространство, что позволяет увеличить общую мощность системы солнечных инверторов с 300 кВт до 350 кВт. Это означает, что солнечная электростанция коммунального масштаба мощностью в один гигаватт (ГВт) может обеспечить экономию энергии почти на два мегаватта (МВт) в час, что сопоставимо с ежегодным обеспечением электроэнергией более 700 домохозяйств. Кроме того, для достижения того же порога мощности, что и у предшественника, для текущего поколения требуется меньшее количество модулей, что приводит к снижению цен на компоненты устройств питания почти на 25%.

Достигнув самой низкой стоимости энергии (LCOE), солнечная энергетика постепенно становится предпочтительным вариантом производства энергии из возобновляемых источников во всем мире. Кроме того, операторы коммунальных служб используют крупномасштабные аккумуляторные системы накопления энергии (BESS), чтобы снизить колебания солнечной энергии и обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии в сеть. Для облегчения интеграции систем производителям и коммунальным службам необходимы решения, обеспечивающие оптимальную эффективность и надежное преобразование энергии. Каждое постепенное повышение эффективности на 0,1% может привести к ежегодному снижению эксплуатационных расходов на 250 000 долларов за каждый гигаватт добавленной мощности.

Интеграция F5BP-PIMs с 1050-вольтовым диодом FS7 IGBT и 1200-вольтовым диодом D3 EliteSiC создает платформу, которая обеспечивает эффективное преобразование мощности высокого напряжения и высокого тока, одновременно сводя к минимуму рассеиваемую мощность и повышая надежность. IGBT-транзисторы FS7 демонстрируют минимальные потери при отключении и снижают потери при переключении до 8%. По сравнению с предыдущими поколениями, диоды EliteSiC обеспечивают исключительную эффективность переключения и устраняют колебания напряжения на 15%.

Интеграция F5BP-PIMs с 1050-вольтовым диодом FS7 IGBT и 1200-вольтовым диодом D3 EliteSiC создает платформу, которая обеспечивает эффективное преобразование мощности высокого напряжения и высокого тока, одновременно сводя к минимуму рассеиваемую мощность и повышая надежность. IGBT-транзисторы FS7 демонстрируют минимальные потери при отключении и снижают потери при переключении до 8%. По сравнению с предыдущими поколениями, диоды EliteSiC обеспечивают исключительную эффективность переключения и устраняют колебания напряжения на 15%.

НОВОСТИ GaN

Высокоэффективный фотоприемник GaN, чувствительный к ультрафиолетовой поляризации, на основе сегнетоэлектрического поляризационного LiNbO₃

Эффективные ультрафиолетовые (УФ) фотодетекторы (PDS) с высокой чувствительностью имеют решающее значение для широкого спектра гражданских и военных применений. Нитрид галлия (GaN) считается оптимальным материалом для изготовления УФ-фотодетекторов (PD) благодаря своим выгодным свойствам. Тем не менее, качество эпитаксиальных слоев GaN в значительной степени влияет на производительность и надежность устройств.

Использование технологии эпитаксиального выращивания GaN на основе сапфира позволяет получать эпитаксиальные слои GaN исключительного качества, что делает ее наиболее предпочтительным вариантом для подложек из GaN. Однако разница в коэффициентах теплового расширения между сапфиром и GaN может привести к несоответствию кристаллической структуры и накоплению напряжений при повышенных температурах, что может повлиять на производительность и надежность устройства.

С другой стороны, ниобат лития (LiNbO3) обладает коэффициентами теплового расширения, сравнимыми с GaN, что помогает уменьшить проблемы, связанные с несоответствием кристаллов и возникновением напряжений. В этом исследовании мы представляем успешное создание ультрафиолетового фотодетектора GaN UV PD (нитрид галлия) путем прикрепления мембраны GaN к сегнетоэлектрической подложке LiNbO3 с использованием специального процесса электрохимического травления эпитаксиального слоя GaN на основе сапфира.

Фотоприемник из нитрида галлия (GaN) на основе ниобата лития (LiNbO3) обладает впечатляющим коэффициентом включения/выключения, равным 107. При облучении лазером с длиной волны 325 нм устройство демонстрирует максимальную чувствительность 1,712 × 103 А/Вт при напряжении смещения 5 В. Кроме того, устройство обладает выдающимися характеристиками в обнаружении поляризационного света, достигая коэффициента поляризации около 54,95. Повышенная эффективность преобразования света в электричество достигается за счет успешного разделения фотогенерированных электронно-дырочных пар в GaN с использованием электростатического поля, создаваемого локальной сегнетоэлектрической поляризацией x-cut LiNbO3. Исследование демонстрирует технологию создания УФ-фотодетекторов на основе GaN с превосходной чувствительностью. В нем подчеркиваются преимущества использования сегнетоэлектрика LiNbO3 для повышения производительности устройств.

Прочный транзисторный материал может изменить правила игры в области мониторинга безопасности ядерных реакторов

Повышение безопасности и эффективности большого и сложного ядерного реактора может быть достигнуто за счет использования небольшого датчика, который контролирует работу системы охлаждения. Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Риджа Министерства энергетики США стремятся повысить точность основных датчиков, интегрируя их с радиационно-стойкой электроникой, что позволяет им эффективно функционировать в условиях высокой радиационной обстановки на реакторе.

Исследовательская группа ORNL добилась замечательных результатов, используя полупроводник из нитрида галлия для сенсорной электроники. Транзистор, сконструированный с использованием этого материала, функционировал вблизи центральной части ядерного реактора, которым управлял наш научный сотрудник из Университета штата Огайо.

Это потенциально может значительно улучшить контроль за оборудованием на ядерных объектах. Данные, собираемые датчиками, обеспечивают своевременное оповещение об износе оборудования, что позволяет оперативно проводить ремонт для предотвращения более серьезных неисправностей оборудования, которые приводят к простою реактора. В настоящее время данные с датчиков обрабатываются удаленно путем передачи их по длинным кабелям, которые подключаются к устройствам, включающим кремниевые транзисторы.

Зависящие от размера оптоэлектронные характеристики красных микро-светодиодов InGaN/GaN на 4-дюймовых кремниевых подложках: демонстрация матриц с высокой плотностью пикселей

В этом исследовании рассматриваются оптоэлектронные свойства красных микро-светодиодов InGaN/GaN, изготовленных на кремниевых подложках, с акцентом на то, как эти свойства изменяются в зависимости от размера. Авторы эффектно продемонстрировали производство микро-светодиодов InGaN/GaN на 4-дюймовых пластинах, продемонстрировав практичность их производства в широких масштабах.

Кроме того, они представили двоичный пиксельный дисплей с шагом 6 мкм, что позволило получить разрешение 4232 PPI. Был реализован метод, использующий широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для точного регулирования и уравновешивания сдвига в сторону более коротких длин волн в пиковом излучении, генерируемом квантово-ограниченным эффектом Штарка (QCSE) и эффектом заполнения полосы частот. Это открытие знаменует собой заметное достижение в продвижении красных микро-светодиодов InGaN/GaN на кремниевых подложках, подтверждая их важность в качестве важнейшего элемента для полноцветных микро-светодиодных дисплеев.

В последнее время значительное внимание уделяется микро-светодиодам как важнейшему компоненту новых технологий отображения информации. Микро-светодиоды, состоящие из неорганических полупроводников и функционирующие как самоизлучающиеся пиксели, обладают такими преимуществами, как повышенная яркость, увеличенный срок службы, повышенный коэффициент контрастности, высокое разрешение и практичность. Тем не менее, все еще существуют некоторые технические проблемы, которые необходимо решить, прежде чем полноцветные микро-светодиодные экраны смогут стать повсеместной частью нашей повседневной жизни.

Создание первого в Гонконге! Компания Massphoton limited планирует создать в Гонконге первый глобальный научно-исследовательский центр по эпитаксиальному производству полупроводников третьего поколения из нитрида галлия

30 июля корпорация Hong Kong Science Park Corporation и компания MASSPHOTON LIMITED совместно организовали церемонию запуска первой в Гонконге экспериментальной линии по производству эпитаксиальных пластин из нитрида галлия (GaN) третьего поколения в сверхвысоком вакууме.” Цель мероприятия — способствовать развитию микроэлектроники в Гонконге и укрепить инновационную экосистему города.

В настоящее время компания MASSPHOTON LIMITED управляет производственным комплексом на материке, созданным группой специалистов по полупроводникам, вернувшихся из-за рубежа. Эти специалисты обладают более чем 20-летним техническим опытом и обширным опытом массового производства в сфере эпитаксии нитрида галлия. Компания использует самую передовую и эксклюзивную технологию полупроводниковой эпитаксии третьего поколения, которая доступна только в Китае. Эта технология работает в условиях сверхвысокого вакуума, что превосходит возможности традиционной технологии и оборудования для эпитаксии. В результате они добились успешного производства высокоэффективных оптоэлектронных и силовых полупроводниковых пластин из нитрида галлия.

Эти пластины находят широкое применение в передовых отраслях, включая здравоохранение, бытовую электронику, микро-светодиодные дисплеи, фотоэлектричество, центры обработки данных, электромобили, железнодорожный транспорт и передачу электроэнергии сверхвысоким напряжением. Это не только способствует повышению оригинальных стандартов исследований и разработок в Гонконге и повышению производительности, но и обеспечивает важнейшую поддержку в разработке технологии массового производства пластин для всей цепочки производства полупроводников в Гонконге. Ляо Итао заявил, что пилотная линия, внедряемая в Гонконге, призвана укрепить исследовательский и экспериментальный потенциал за счет использования нынешнего уровня массового производства. Это будет достигнуто за счет интеграции существующих технологий специалистов по микроэлектронике в Гонконге, что обеспечит конкурентоспособность на мировом рынке и технологическое превосходство.

Производство полупроводниковых приборов из нитрида галлия, не содержащих аммиака, улучшает качество кристаллов и снижает воздействие на окружающую среду

Теперь можно выращивать полупроводники из нитрида галлия (GaN) без использования аммиака, опасного вещества, для безопасного выброса которого в атмосферу требуется усовершенствованная система детоксикации. Новый метод не только экологически устойчив, но и позволяет получать кристаллы экономичного и превосходного качества с повышенной эффективностью. Ученые могут повысить эффективность производства полупроводников, минимизировав потребность в сырье и электроэнергии. Исследование было проведено учеными из Университета Нагои в Японии и опубликовано в журнале Scientific Reports.

Нитрид галлия (GaN) — это бинарное соединение, состоящее из элементов галлия (Ga) и азота (N), которые проявляют полупроводниковые свойства. Полупроводники из нитрида галлия (GaN) широко используются в различных областях применения, таких как мобильные базовые станции, адаптеры питания для быстрой зарядки, связь на микроволновых и миллиметровых волнах, получение изображений, радиоастрономия, переключение питания и радиолокационные системы, включая военные. Это связано с их исключительной способностью выдерживать высокое напряжение и ток.

Металлоорганическое химическое осаждение из паровой фазы (MOCVD) является основным методом, используемым для промышленного изготовления пленок GaN. Этот подход предполагает использование газообразного аммиака (NH3) в качестве источника азота, который вводится в Ga. Тем не менее, эффективность разложения аммиака в этом процессе чрезвычайно низка.

Текущее состояние рынка радиочастотных устройств Gan и перспективы на период до 2031 года

Рынок радиочастотных устройств GaN значительно расширился в связи с растущей потребностью в высокопроизводительных приложениях в телекоммуникационной, оборонной и аэрокосмической промышленности. Нитрид галлия (GaN) обеспечивает повышенную энергоэффективность, более высокую частоту работы и более высокую плотность мощности по сравнению с другими полупроводниковыми материалами, такими как кремний. Преимущества радиочастотных устройств GaN стали незаменимыми при разработке будущих систем беспроводной связи, таких как сети 5G, поскольку они обеспечивают более высокую скорость передачи данных и уменьшают задержку.

Кроме того, все более широкое использование радиочастотных устройств GaN в радиолокационных системах, спутниковой связи и радиоэлектронной борьбе стимулирует расширение рынка. Способность технологии работать при повышенных напряжениях и температурах, а также повышенная надежность обеспечивают ей преимущества в сложных условиях. Ожидается, что рынок радиочастотных устройств GaN будет расти в связи с растущей глобальной потребностью в эффективных и компактных радиочастотных решениях. Этот рост обусловлен развитием технологий производства полупроводников и увеличением инвестиций в телекоммуникационную инфраструктуру по всему миру.

Компания QROMI была отмечена премией Frost & Sullivan за глобальное лидерство в области стимулирующих технологий в 2024 году за решение проблем с затратами и надежностью на рынке полупроводников из нитрида галлия

Компания Frost & Sullivan провела новое исследование, посвященное полупроводниковому сектору GaN, и, согласно результатам этого исследования, компания QROMIS была удостоена премии Global Enabling Technology Leadership Award 2024. Компания QROMIS является ведущим поставщиком передовых полупроводниковых технологий. Они предлагают решения из высокопроизводительных материалов, которые помогают компаниям по всему миру совершенствовать цифровую трансформацию, повышать эффективность и продуктивность на различных рынках, таких как силовая и радиочастотная электроника, светоизлучающие диоды (LED) и современные дисплеи.

Компания QROMIS использует революционную и уникальную инновацию в области подложек QST®, защищенную почти 300 мировыми патентами, для создания устройств GaN. Это приводит к снижению затрат и повышению надежности. Толщина CMOS-матрицы соответствует технологическим процессам производства и отраслевому стандарту, установленному компанией SEMI. QST® гарантирует совместимость с традиционными методами производства полупроводников, обеспечивая долгожданную масштабируемость и экологичность, повышая теплопроводность и снижая энергопотребление.

Объем рынка радиочастотных коммутаторов GaN, доля и прогноз по ключевым игрокам

Основываясь на результатах маркетингового исследования Intellect, проведенного командой MRI, прогнозируется, что с 2024 по 2031 год совокупный годовой темп роста мирового рынка радиочастотных коммутаторов GaN составит 15,79%. По прогнозам, к 2024 году объем рынка достигнет 17,83 млрд долларов США. Ожидается, что к 2031 году прогнозируемая оценка составит 49,75 млрд долларов США.

Рынок радиочастотных коммутаторов GaN переживает стремительный рост в связи с растущим спросом со стороны аэрокосмического, оборонного и телекоммуникационного секторов на высокопроизводительные радиочастотные компоненты. Более широкое использование переключателей на основе нитрида галлия (GaN) в промышленности обусловлено их превосходными характеристиками, такими как повышенная эффективность и удельная мощность по сравнению с традиционными переключателями на основе кремния. Спрос на радиочастотные коммутаторы GaN будет расти в связи с потребностью в более совершенных радиолокационных системах и внедрением технологии 5G. Кроме того, устойчивый рост рынка обусловлен постоянным развитием полупроводниковых технологий и увеличением инвестиций в исследования и разработки, что приводит к повышению производительности и расширению сферы применения радиочастотных коммутаторов GaN.

Renesas представляет решение для управления питанием и контроля напряжения для компактного процессора AMD Versal AI Edge Adaptive SoC

Корпорация Renesas Electronics представила комплексный эталонный дизайн, специально разработанный для космических приложений и предназначенный для процессора AMD Versal™ AI Edge XQRVE2302 Adaptive SOC. Эталонный дизайн системы управления питанием ISLVERSALDEMO3Z является результатом сотрудничества AMD и включает в себя основные компоненты, предназначенные для управления питанием в приложениях космического класса. Основное внимание уделяется разработке доступной технологии AI Edge с использованием радиационно-стойких пластиковых материалов. Эти решения специально разработаны для удовлетворения требований к питанию современных систем космической авионики, которым требуются точные допуски по напряжению, высокий ток и эффективное преобразование мощности.

Недавно разработанный эталонный модуль управления питанием ISLVERSALDEMO3Z прошел полную квалификацию, что делает его идеально подходящим для бесшовной интеграции в спутниковые системы полезной нагрузки. Устройство оснащено интерфейсом PMBus, который позволяет пользователям управлять поведением при сбоях, уровнями защиты и выходным регулирующим напряжением. Новая эталонная конструкция дополнительно обеспечивает телеметрическое считывание внутренних сигналов с целью устранения неполадок в системе. Эта система управления питанием уникальна на рынке, поскольку она единственная предназначена для использования в космосе и имеет цифровую оболочку, которая улучшает передачу информации. Основное энергетическое решение этой эталонной конструкции может быть легко скорректировано с точки зрения выходной мощности, что позволяет заказчикам со временем оптимизировать свои инвестиции в проектирование и квалификацию.

Эталонный дизайн системы управления питанием ISLVERSALDEMO3Z от Renesas включает в себя компоненты управления питанием, которые прошли тщательное тестирование и верификацию для обеспечения их устойчивости к высоким уровням радиации. Упомянутые компоненты состоят из контроллеров с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), полумостовых драйверов на полевых транзисторах из нитрида галлия (GaN FET), регуляторов точки нагрузки (POL) и секвенсоров мощности. Электроника выполнена в компактной упаковке, в результате чего основные компоненты силовой шины занимают всего 67 квадратных сантиметров площади платы.

Ожидается, что к 2032 году рынок полупроводниковых устройств RF GaN достигнет 7,84 млрд долларов США благодаря технологическому прогрессу и растущему спросу на приложения 5G | Отчет SNS Insider

Ожидается, что рынок полупроводниковых устройств RF GaN значительно расширится в результате все большего внедрения высокопроизводительных электронных продуктов. Полупроводниковые устройства GaN отличаются такими исключительными свойствами, как повышенная подвижность электронов, широкая запрещенная зона и превосходная теплопроводность. Следовательно, эти устройства обладают значительными преимуществами для приложений, требующих значительной мощности и частоты, таких как сети 5G, аэрокосмические и оборонные системы.

Использование технологии 5G требует наличия высокочастотных компонентов, которые могут обеспечивать высокую скорость передачи данных при минимальной задержке. Кроме того, технология RF GaN становится все более распространенной в аэрокосмическом и оборонном секторах для передовых радиолокационных систем, спутниковой связи и радиоэлектронной борьбы, что приводит к расширению рынка. Рост числа сетей пятого поколения (5G) в 2022 году был впечатляющим: было установлено около 500 миллионов высокоскоростных подключений. Ожидается, что эта тенденция сохранится и в 2023 году. В 2022 году число глобальных подключений 5G выросло до 1,05 миллиарда, а к 2027 году, по прогнозам, оно достигнет 5,9 миллиарда.

United Monolithic Semiconductors анонсирует ВЧ-интерфейс мощностью 2 Вт с частотой 37-41 ГГц, изготовленный по технологии GaN-on-SiC HEMT

CHC6094-QKB — это универсальное монолитное интерфейсное устройство, работающее в диапазоне частот 37-41 ГГц. Оно оснащено малошумящим усилителем высокой линейности, переключателями ввода/вывода и линейно-эффективным усилителем высокой мощности.

Эта технология хорошо совместима с наземными сетями 5G, станциями фиксированного беспроводного доступа с высокой пропускной способностью и фазированными антенными решетками. Канал передачи состоит из SWin+PA+SWout, которые в совокупности обеспечивают максимальную мощность в 2 Вт и линейное усиление в 23 дБ. Реализация SWout+LNA+SWin в приемном канале приводит к снижению уровня шума на 4,8 дБ и усилению на 23 дБ.

В процессе изготовления этой схемы используется надежная технология GaN-on-SiC HEMT. Изделие предлагается в стандартной конфигурации для поверхностного монтажа с 24 выводами, а именно QFN4x4, внутренне согласованным на 50 Ом.

SweGaN обеспечивает многократное согласование рамок для эпитаксиальных пластин QuanFINE® GaN-on-SiC

Компания SweGaN AB сообщила, что в первые шесть месяцев 2024 года она получила заказы на свои эталонные эпиваферы QuanFINE® стоимостью 17 млн. крон. Эти заказы включали три важных рамочных соглашения с неизвестными крупными участниками телекоммуникационного и оборонного секторов. Объем заказов компании увеличился на 100% по сравнению с предыдущим годом, и она начала поставки со своего недавно созданного завода в Линчепинге, Швеция, что свидетельствует о существенном прогрессе в ее усилиях по расширению.

Еще одним примечательным событием стало то, что производитель полупроводников только что завершил процесс валидации эпиваферов QuanFINE для потребителей совместно с производителем устройств.

За последние два года компания SweGaN продемонстрировала значительные операционные изменения, которые соответствуют ее целям роста и удовлетворяют потребность мирового рынка в одноразовых упаковках. После успешного приобретения в рамках инвестиционного раунда серии А компания успешно расширила свою организационную структуру, оптимизировала штат сотрудников и внедрила новое высокопроизводительное производственное предприятие для продвижения своей стратегии роста и достижения будущих ключевых показателей эффективности (КПЭ).

Запуск в эксплуатацию недавно созданного производственного комплекса SweGaN предоставил компании необходимые ресурсы для эффективной реализации ее амбициозного плана расширения и существенного расширения производственных возможностей по производству современных эпитаксиальных пластин GaN-on-SiC, изготовленных по индивидуальному заказу. Кроме того, компания стремится поддерживать свою приверженность инновациям, внедряя новые научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки и одновременно укрепляя сотрудничество с поставщиками и заказчиками для построения надежных цепочек поставок.

НОВОСТИ ГВБ

Электролюминесценция от чистых резонансных состояний в вертикальных туннельных переходах на основе hBN

Центры дефектов в кристаллах с широкой запрещенной зоной привлекли внимание благодаря своему потенциалу в оптоэлектронных и сенсорных технологиях. Тем не менее, активация дефектов, присутствующих в кристаллах с высокой изоляцией, таких как алмаз, карбид кремния или оксид алюминия, оказалась исключительно сложной задачей из-за их значительного внутреннего сопротивления. Чтобы решить эту проблему, авторы этого исследования разработали новый подход, включающий создание стимулирующих дефектов в вертикальных туннельных соединениях с использованием углеродных центров в гексагональном нитриде бора (hBN). Используя технологию ван-дер-Ваальса, они смогли стратегически создать устройства, которые позволили им улучшать оптические процессы, связанные с электролюминесценцией между полосами пропускания и внутридефектной люминесценцией, и манипулировать ими.

Понимание процессов туннелирования основано на обмене амплитудами электронной волновой функции между состояниями резонансных дефектов в hBN и металлическим состоянием в графене. Этот обмен приводит к значительным изменениям свойств электронов из-за различных зонных структур составляющих материалов. В исследованных устройствах распад электронов по туннельным путям конкурирует с радиационной рекомбинацией. Это приводит к замечательному уровню корректируемости поведения носителей, поскольку характерные периоды туннелирования очень чувствительны к толщине и структуре барьера.

Исследователям удалось достичь значительно более высокой эффективности электрического возбуждения внутридефектных переходов по сравнению с эффективностью оптического возбуждения в подзонной области, превзойдя ее на много порядков. Эта работа является важным шагом вперед в разработке универсальной и масштабируемой платформы для устройств с электрическим питанием. Она посвящена использованию центров дефектов в кристаллах с широкой запрещенной зоной, свойства которых регулируются путем активации различных механизмов туннелирования. Это исследование проводится на уровне приборостроения.

Цепочка поставок силовых электронных устройств на основе нового полупроводникового материала нитрида алюминия – сделано в Германии

Немецкие партнеры по исследованиям успешно внедрили производственно-сбытовую цепочку на основе нитрида алюминия для производства силовых полупроводников, включающую весь технологический процесс от выращивания базового материала до изготовления устройств.

Электромобильность, энергоснабжение, автоматизация и широкополосная связь, особенно в контексте цифровой трансформации и изменения климата, открывают перед европейскими исследователями новые перспективы занять лидирующие позиции в глобальной конкурентоспособности. Область силовой электроники может достичь технологического суверенитета и стать ведущей силой в отрасли благодаря использованию полупроводниковых технологий.

Инновационная полупроводниковая технология, использующая нитрид алюминия (AlN), позволяет значительно снизить потери при преобразовании электрической энергии и передаче на высоких частотах. Эта технология применяется для силовых электронных транзисторов и радиочастотных схем миллиметрового диапазона. В настоящее время в области силовой электроники традиционные кремниевые устройства заменяются более мощными полупроводниками, которые обладают широкой запрещенной зоной (WBG), что означает, что они обладают исключительными физическими и электрическими характеристиками. На промышленном уровне карбид кремния (SiC) уже хорошо зарекомендовал себя, в то время как устройства, использующие нитрид галлия (GaN), также набирают популярность. Тем не менее, уже сейчас можно предсказать, что полупроводники со сверхширокой запрещенной зоной (СШПЗ) в будущем превзойдут по свойствам устройства WBG. Примером многообещающего полупроводника в области сверхширокозонных материалов (СШП) является нитрид алюминия (AlN). Монокристаллические пластины AlN обладают более высокой плотностью мощности и эффективностью по сравнению с технологией GaN. Кроме того, они обладают сниженными динамическими паразитными эффектами и повышенной надежностью. В то же время высокая теплопроводность нитрида алюминия (AlN) способствует эффективному отводу тепла в устройствах.

Северная Каролина курирует региональный центр по созданию более совершенных полупроводников для Министерства обороны США.

Министерство обороны США выбрало штат Северная Каролина в качестве регионального центра, специализирующегося на разработке и производстве полупроводников с широкой запрещенной зоной. Эти полупроводники позволяют сделать электронные компоненты меньше, быстрее и эффективнее по сравнению с кремниевыми.

Штату Северная Каролина будет выделено около 40 миллионов долларов для управления центральным подразделением, в состав которого входят Государственный университет Северной Каролины и шесть корпоративных партнеров, в том числе Wolfspeed и General Electric.

Университет штата Северная Каролина будет уделять приоритетное внимание наращиванию мощностей по производству широкополосных полупроводников в Соединенных Штатах. Эту инициативу, получившую название “от лаборатории к фабрике” (сокращение от laboratory to fabrication), возглавляет Джон Мут, доктор философии 98-го года рождения, выдающийся профессор электротехники и вычислительной техники и главный исследователь гранта. По его словам, эти деньги также помогли бы университету в проведении важных исследований, соответствующих его цели.

Полупроводники с широкой запрещенной зоной для обнаружения излучения в экстремальных условиях

Обнаружение ионизирующего излучения высокой энергии имеет важное значение во многих областях. Детекторы играют решающую роль в качестве оборудования для обеспечения безопасности на атомных электростанциях, а также служат важными диагностическими инструментами в области научных исследований и медицины. Хотя в коммерческих системах широко используются непрямые детекторы, такие как сцинтилляторы и газовые датчики, полупроводниковые детекторы прямого преобразования становятся все более популярными из-за их более высокой эффективности обнаружения и пространственного разрешения. Тем не менее, обычные детекторы на основе кремния иногда сталкиваются с трудностями при воздействии интенсивного излучения или повышенных температур.

Бай и др. создали полупроводниковый детектор прямого преобразования другого типа, используя барьерный диод Шоттки PtOx/β-Ga2O3.

Полупроводники с широкой запрещенной зоной, такие как Ga2O3, демонстрируют значительно более высокую стабильность в жестких условиях по сравнению с полупроводниками на основе кремния. Тем не менее, диоды Шоттки, изготовленные из этих материалов, часто сталкиваются с утечкой обратного тока, что приводит к повышенному фоновому шуму и низкой производительности. Эффективным подходом к уменьшению этой утечки является увеличение высоты барьера диодных контактов.

Мировой рынок устройств питания с широкополосной связью (WBG) достигнет 2,5 миллиардов долларов к 2033 году при среднегодовом росте на 10,9%: Allied Market Research

Технологические усовершенствования привели к росту мирового рынка энергетических устройств WBG. Технологические достижения стимулируют разработку энергетических устройств, повышая их эффективность, производительность и надежность. Материалы с широкой запрещенной зоной (WBG), такие как карбид кремния и нитрид галлия, обеспечивают превосходные характеристики по сравнению со стандартными устройствами на основе кремния. Эти свойства включают в себя более высокое напряжение, меньшее сопротивление при включении и более высокую скорость переключения. Силовые устройства WBG обладают свойствами, которые делают их весьма привлекательными для применений, требующих высокой плотности мощности и энергоэффективности, таких как электромобили (EVS), системы использования возобновляемых источников энергии и промышленные электроприводы.

Компания StratEdge завоевала золотую медаль благодаря своим формованным керамическим корпусам и керамическим изделиям из обожженной керамики, а также высоконадежным услугам по сборке

Корпорация StratEdge производит революцию в области упаковки для полупроводников, предлагая самые современные керамические упаковки для формования и последующего обжига, которые дополняются высоконадежными услугами по сборке. Передовые технологии StratEdge специально разработаны для удовлетворения самых требовательных требований современных приложений. Эти революционные решения разработаны специально для различных отраслей, таких как телекоммуникации, беспроводная связь, спутниковая связь и оборона, гарантируя исключительную производительность даже в сложных условиях.

Формованные керамические корпуса StratEdge обеспечивают исключительную надежность и специально предназначены для размещения высокочастотных чипов с частотой до 18 ГГц. На выбор предлагается более 200 стандартных форматов, что позволяет предложить широкий спектр упаковочных решений. Керамические корпуса StratEdge с последующим обжигом обладают высокой эффективностью в управлении тепловыделением сложных полупроводников, таких как GaN, GaAs и SiC. Они могут работать в широком диапазоне частот от постоянного тока до 63+ ГГц. Корпуса обеспечивают исключительные возможности снижения потерь в широком диапазоне частот, в зависимости от конкретного стиля и схемы монтажа. Многочисленные конструкции с открытой оснасткой обеспечивают высокочастотные переходы с сопротивлением 50 Ом. Эти переходы упрощают и удобоваримую упаковку высокопроизводительных полупроводниковых приборов.

StratEdge управляет предприятием, сертифицированным на соответствие стандарту ISO 9001:2015. Предприятие включает в себя чистое помещение с классом защиты 1000, а также рабочие зоны 100-го класса. Эти помещения специально спроектированы для выполнения сложных задач по сборке микроэлектроники.

Новый полупроводниковый материал AlYN обещает более энергоэффективную и мощную электронику

Исследователи Fraunhofer IAF добились значительного прогресса в области полупроводниковых материалов, успешно создав и проанализировав новый и весьма перспективный полупроводниковый материал — нитрид алюминия-иттрия (AlYN) с помощью процесса MOCVD.

Нитрид алюминия (AlN) имеет большие перспективы для применения в энергоэффективной высокочастотной и высокопроизводительной электронике для информационных и коммуникационных технологий, благодаря своим исключительным качествам материала и совместимости с нитридом галлия (GaN).

Нитрид алюминия-иттрия (AlYN) привлек к себе значительное внимание исследовательских групп по всему миру благодаря своим исключительным характеристикам. Тем не менее, расширение материала было существенным препятствием. Ранее единственным методом нанесения AlYN было магнетронное распыление.

Boston Semi Equipment запускает новый модуль тестовой площадки для Zeus Test Handler для поддержки производителей микросхем питания

Компания Boston Semi Equipment (BSE) только что представила новый модуль испытательной площадки для своего испытательного устройства Zeus gravity feed. Этот модуль специально разработан для применения в системах с высоким напряжением и частичным разрядом (HVPD) при изготовлении силовой электроники.

В новом модуле испытательной площадки используется микрокамерная конструкция, позволяющая заказчикам проводить испытания изоляции при максимальном пиковом напряжении 24 кВ, которое является одним из самых высоких в отрасли (в зависимости от комплектации). Модуль может быть легко интегрирован с существующими высоковольтными установками Zeus с помощью комплекта для модернизации в полевых условиях, что обеспечивает совместимость.

Ожидается, что в связи с ожидаемым ростом рынка силовой электроники этому росту будет способствовать использование таких передовых материалов, как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN). Компания BSE активно инвестирует в эту отрасль, разрабатывая инновационные технологии для тестирования изоляции и частичного разряда на своем самотечном погрузчике Zeus.

Zeus — это универсальное устройство, которое может работать при трех различных температурах и использует силу тяжести для подачи материалов. Оно может быть установлено максимум на восьми испытательных площадках и имеет быстрое время определения, составляющее всего 650 мс, в зависимости от конкретного применения. Тестирование при низких температурах может проводиться с использованием жидкого азота (LN2) или внешнего охладителя MR2, для которого не требуется LN2.

Влияние термохимической обработки на электропроводность керамики, легированной титанатом стронция Sr(Ln)TiO3, легированной донорами

Исключительная стабильность, соответствующие термомеханические свойства и удовлетворительные электрические характеристики титанатов стронция, легированных донорами, делают их весьма привлекательными материалами для применения в топливных электродах, соединительных элементах и подложках внутри твердооксидных топливных и электролизных элементов (ТОТЭ/SOEC).

Целью данного исследования является изучение влияния технологических и химико-термических условий обработки на электропроводность керамики, полученной из SrTiO3, в частности керамики с умеренным замещением акцепторного типа в стронциевой подрешетке. Настоящее исследование включало получение и определение характеристик керамики с различной микроструктурой и степенью восстановления, в частности, Sr0.85La0.10TiO3−µ и Sr0.85Pr0.15TiO3+1, в условиях восстановления. Эта керамика была охарактеризована с помощью рентгеноструктурного анализа, СЭМ, ТГА и тестов на электропроводность.

По прогнозам GaN, к 2030 году рынок алмазных полупроводниковых подложек достигнет 72,77 млрд долларов США, увеличившись на 11,2% в годовом исчислении

Рынок нитрида галлия (GaN) для алмазных полупроводников в настоящее время значительно расширяется благодаря его улучшенному терморегулированию и эффективности по сравнению с традиционными материалами. Растущий спрос на эти подложки может быть связан с их использованием в мощных и высокочастотных электронных устройствах, таких как радиочастотные усилители, силовые преобразователи и электромобили. Ожидается, что растущий спрос на инновационные и эффективные технологии во многих отраслях повысит потребность в GaN на алмазных подложках. Это, в свою очередь, по прогнозам, приведет к росту производственных мощностей и охвату рынка. Вышеупомянутая тенденция обусловлена непрерывным прогрессом в области полупроводниковых технологий и повышенным вниманием к электронным компонентам, которые обладают превосходными характеристиками и надежностью.

По состоянию на 2023 год объем мирового рынка алмазных полупроводниковых подложек GaN составлял 34,61 миллиарда долларов США. Ожидается, что в период с 2024 по 2030 год объем продаж вырастет на 11,2% и достигнет почти 72,77 миллиарда долларов США.

Ga2O3 и родственные силовые полупроводниковые оксиды со сверхширокополосной изоляцией: новые решения в энергетической электронике для снижения выбросов CO2

В настоящее время значительная доля (около 50%) выбросов, способствующих глобальному потеплению, в частности углекислого газа (CO2), может быть отнесена на счет процессов производства и транспортировки энергии. Эффективное управление электроэнергией имеет решающее значение для достижения климатических целей 21 века, учитывая, что большая часть потребления энергии будет приходиться на электронные системы и транспорт. Полупроводники со сверхширокополосной связью (СШП) представляют собой передовую технологию в области управления энергопотреблением и энергетической электроники. Появление новой линейки сверхширокополосных полупроводниковых приборов (СШП) позволит расширить возможности использования силовой электроники большей мощности и технологий оптоэлектроники с глубоким ультрафиолетовым излучением для защиты от солнечных лучей.

В последнее время широкое распространение получил оксид галлия (Ga2O3) с энергетическим диапазоном 4,5-4,9 эВ, который превосходит энергетические пороги, установленные для стандартных материалов с запрещенной зоной сварки (WBG), таких как SiC и GaN, а также прозрачных проводящих оксидов (TCO), таких как In2O3, ZnO и SnO2. другие. Действительно, использование Ga2O3 в качестве исходного оксида, используемого в качестве полупроводника в силовой электронике, вызвало значительный интерес к исследованию оксидных полупроводников, которые представляют собой наиболее обширную категорию сверхширокополосных затворных материалов (СШП).

Среди недавно разработанных материалов для силовой электроники AlxGa1 xO3 обладает потенциалом создания мощных гетероструктурных электрических и фотонных устройств с шириной запрещенной зоны, превышающей возможности всех существующих материалов (>8 эВ) или ZnGa2O4 (>5 эВ). Это достижение обещает создать биполярную энергетическую электронику из шпинели, что станет важной вехой в этой области. В этом исследовании мы исследуем текущее состояние и потенциал новых технологий производства оксидных полупроводников со сверхширокополосной изоляцией как жизнеспособных и инновационных материалов для достижения устойчивого мира с нулевыми выбросами.

Более 1 А работы алмазных МОП-транзисторов вертикального типа

Алмаз обладает исключительными физическими свойствами, что делает его весьма привлекательным материалом для изготовления силовых полевых транзисторов с p-каналом (FET). Тем не менее, не было зарегистрировано ни одного случая, когда алмазные полевые транзисторы (FET) демонстрировали бы характеристики тока более 1 А. P-канальные полевые транзисторы (FET), способные работать при больших токах, имеют решающее значение для создания дополнительных инверторов, использующих n-канальные устройства с широкой запрещенной зоной, такие как карбид кремния (SiC) или нитрид галлия (GaN).

Это исследование включало разработку и изготовление полевых транзисторов алмазного металл-оксид-полупроводникового типа вертикального типа (МОП-транзисторов) с желобчатой структурой и шириной затвора (Wg) в диапазоне от 0,1 до 10 мм. При напряжении исток-сток (VDSВ), равном -20 В, устройства шириной 10 мм демонстрировали ток стока, равный 0,7 А. Используя параллельную конфигурацию двух устройств в кристалле, мы смогли достичь максимального тока стока, равного 1,5 А, при напряжении падение напряжения на -20 В. При приложенном напряжении -10 В плотность тока стока и удельное сопротивление включению были измерены и составили 85 мА/мм и 118 Ом ⋅*мм соответственно (при потенциале заземления 2 мм). В выключенном состоянии наблюдается, что ток утечки находится в пределах нижнего предела диапазона измерений, а именно между 10 и 11 А. Кроме того, отношение включения/выключения превышает девять порядков величины.

Рынок силовых устройств WBG в Северной Америке с разбивкой по областям применения: глобальный взгляд на региональные рынки

Североамериканский рынок устройств WBG Power разделен на множество сегментов в зависимости от специфики их применения, каждый из которых ориентирован на уникальные отраслевые требования. Устройства питания от беспроводных аккумуляторных генераторов (WBG) играют жизненно важную роль в автомобильной промышленности, повышая эффективность и сводя к минимуму потери энергии в электромобилях и гибридных системах электромобилей. В секторе бытовой электроники используются устройства с генераторами белого фона (WBG) для повышения эффективности преобразования энергии в таких устройствах, как ноутбуки, мобильные телефоны и телевизоры, что продлевает срок службы батареи и сводит к минимуму выделение тепла.

Широкое использование устройств WBG в промышленности объясняется их способностью эффективно управлять повышенными температурами и напряжениями, тем самым повышая производительность и надежность промышленного оборудования, включая электроприводы и силовые модули. В области электроснабжения устройства WBG играют решающую роль, предоставляя компактные и эффективные решения для преобразования энергии для широкого спектра применений, включая телекоммуникации и центры обработки данных. Кроме того, в отрасли возобновляемой энергетики используются скважинные ветрогенераторы (ГВГ) в инверторах для систем солнечной и ветровой энергетики, что повышает эффективность и надежность функций преобразования энергии. Анализ спроса на ГВГ-энергетическое оборудование.

Североамериканский рынок характеризуется непрерывным техническим прогрессом и растущим признанием в важных областях применения, что свидетельствует о растущем рыночном потенциале производителей и поставщиков в регионе.

Заглядывая в будущее, можно сказать, что будущее североамериканской индустрии силовых устройств WBG является одновременно захватывающим и сложным. Ожидаемые технологические прорывы и динамика рынка готовы изменить его, открывая новые перспективы для расширения и инноваций. Эффективное использование меняющейся динамики рынка силовых устройств ГВБ потребует от заинтересованных сторон стратегического видения и активной адаптации к новым тенденциям.

AlN semiconductor electronics продвинется вперед благодаря гранту DARPA

Технологические препятствия ограничивают широкое использование нитрида алюминия, перспективного полупроводникового материала нового поколения. Сотрудничая с технологической фирмой Lit Thinking из Флориды, исследователи Корнелла решают некоторые из этих существенных проблем благодаря гранту Агентства перспективных исследовательских проектов в области обороны (DARPA).

Нитрид алюминия, полупроводниковый материал со сверхширокополосной изоляцией, известен своей теплопроводностью, высоким напряжением пробоя и устойчивостью к воздействию электрического поля, что делает его подходящим для мощных и высокочастотных электронных устройств. Достижение чрезвычайно низкого сопротивления в pin-диодах, которые позволяют полупроводникам проводить высокие напряжения и токи, имеет важное значение для повышения эффективности и производительности.

Проект, которым руководит Корнеллский университет, будет сосредоточен на разработке pin-диодов на основе нитрида алюминия. Цель состоит в том, чтобы добиться очень низкого электрического сопротивления в рабочем состоянии, что позволит свести к минимуму потери электроэнергии и тепловыделение в мощных устройствах.