Nenumaldomas postūmis siekti didesnio energijos vartojimo efektyvumo, didesnio galios tankio ir greitesnio ryšio skatina esminius pokyčius puslaidininkių pramonėje. Kol silicis ir toliau vystosi, sudėtiniai puslaidininkiai, tokie kaip silicio karbidas (SiC) ir galio nitridas (GaN)-dažnai auginami ant tokių substratų kaip SiC ar safyras-, iš nišos pereina į pagrindinį srautą. Šiame straipsnyje nagrinėjami rinkos varikliai ir transformuojančios programos, skatinančios šių pažangių plokštelių medžiagų pritaikymą.
1. Elektrinių transporto priemonių revoliucija: pagaminta iš SiC
Automobilių pramonės perėjimas prie elektrifikavimo yra bene didžiausias SiC plokštelių paklausos veiksnys. SiC maitinimo moduliai yra traukos keitiklio esmė, paverčiantys akumuliatoriaus nuolatinę srovę į kintamąją srovę varikliui. Palyginti su silicio IGBT, SiC MOSFET sumažina keitiklio perjungimo nuostolius iki 70%, todėl:
Išplėstas važiavimo nuotolis (5-10 % pagerėjimas) naudojant tą patį akumuliatorių.
Greitesnis įkrovimas dėl didesnio dažnio įtaisytų įkroviklių veikimo.
Sumažintas šilumos valdymo sistemų dydis ir svoris.
Didėjant elektromobilių gamybai, aukštos{0}}kokybės, su defektais-valdomų 4H-N tipo SiC plokštelių paklausa sparčiai auga, todėl tiekėjai skatinami padidinti 6 colių ir 8 colių gamybą.
2. Žaliosios energijos perėjimo įjungimas
Atsinaujinančios energijos sistemos labai priklauso nuo efektyvaus energijos konvertavimo. SiC tampa labai svarbus:
Saulės inverteriai: maksimaliai padidinkite energijos kiekį sumažindami fotovoltinių plokščių konversijos į tinklą nuostolius.
Vėjo turbinų keitikliai: valdo aukštą galios lygį kompaktiškose projektavimo erdvėse.
Energijos kaupimo sistemos (ESS): užtikrina dvikryptį, efektyvų srautą tarp tinklo, baterijų ir vartotojų.
SiC įrenginių tvirtumas ir efektyvumas tiesiogiai reiškia mažesnes energijos sąnaudas (LCOE), o tai paspartina pasaulines dekarbonizacijos pastangas.
3. 5G ir ne tik infrastruktūra, maitinama GaAs ir GaN
Norint diegti 5G ir planuoti 6G, reikalingi RF komponentai, kurie veiktų milimetrinių -bangų dažniais, pasižymintys dideliu tiesiškumu ir energijos vartojimo efektyvumu. Tai yra GaAs ir GaN-on-SiC domenas.
GaAs išlieka dominuojantis mažo{0}}triukšmo stiprintuvuose (LNA) ir jungikliuose išmaniųjų telefonų antenose ir bazinių stočių imtuvuose dėl puikaus triukšmo.
GaN-on-SiC yra pirmaujanti makro bazinių stočių siųstuvų galios stiprintuvų (PA) technologija. Puikus SiC šilumos laidumas efektyviai išsklaido šilumą iš didelės-galios GaN sluoksnio, todėl signalas perduodamas galingiau ir patikimiau didesniais atstumais.
4. Neišgirstas herojus: specializuoti substratai sujungtam pasauliui
Be galios ir RF, specializuotos plokštelės leidžia naudotis pagrindinėmis šiuolaikinėmis technologijomis:
Safyro substratai yra būtini gaminant GaN{0}}pagrįstus mėlynos ir baltos spalvos šviesos diodus, kurie dominuoja bendrame ir automobilių apšvietime. Jie taip pat labai svarbūs išmaniųjų telefonų RF filtrams.
Lydyto silicio ir borofloatinio stiklo plokštelės yra nepakeičiamos MEMS jutikliuose, biolustuose ir pažangiose pakuotėse (pvz., tarpinėse), kur reikalinga tiksli jų geometrija, terminis stabilumas ir izoliacinės savybės.
Strateginės pasekmės įrenginių gamintojams
Įmonėms, kuriančioms naujos kartos{0}}produktus, strateginė būtinybė susisiekti su plokštelių tiekėju, turinčiu perspektyvų-portfelį. Galimybė įsigyti ne tik silicio, bet ir patikimų, specifikacijų -klasės SiC, GaAs ir safyro plokšteles iš vieno, gerai išmanančio partnerio, sumažina kvalifikacijos laiką ir sumažina tiekimo grandinės riziką. Tiekėjai, siūlantys susijusias -pridėtinės vertės paslaugas-, tokias kaip epitaksinis augimas (GaN, SOS), plėvelės nusodinimas ir tikslus kauliukų pjaustymas-, suteikia dar didesnį pranašumą, pristatydami pus-pagamintas epi-plokštes arba pritaikyto{10}dydžio gabalus, kad {-paspartintų jūsų rinką pažangiausius įrenginius šiuose sparčiai augančiuose{14}}sektoriuose.