גליום ניטרידטרנזיסטורים וסיליקון קרבידMOSFET הוא מוליך למחצה להספק שצץ בשנתיים-שלוש האחרונות. בהשוואה למוליכים למחצה להספק מסיליקון מסורתיים, יש להם מאפיינים מצוינים רבים: מתח עמידות גבוה, התנגדות הפעלה קטנה, פרמטרים טפיליים קטנים וכו'. יש להם גם מאפיינים ייחודיים משלהם: הפרמטרים הטפיליים הקטנים ביותר ומהירות המיתוג המהירה ביותר של טרנזיסטורי גליום ניטריד הופכים אותם למתאימים במיוחד ליישומים בתדר גבוה. ההנעה הקלה והאמינות הגבוהה של MOSFET מסיליקון קרביד הופכים אותו למתאים לספקי כוח מיתוג בעלי ביצועים גבוהים.

מאמר זה מבוסס על מוצרי טרנזיסטור גליום ניטריד ו-MOSFET מסיליקון קרביד של אינפיניון, ומספק מבוא מפורט למבנים, למאפיינים ולהבדלי היישומים ביניהם.      
כתאומים חסרי מתחרים של הדור השלישי של מוליכים למחצה להספק, טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFETs מסיליקון קרביד מושכים יותר ויותר את תשומת הלב של התעשייה, ובמיוחד של מהנדסי חשמל. הסיבה לכך שמהנדסי חשמל מקדישים תשומת לב כה רבה לשני מוליכים למחצה להספק אלה היא משום שלחומרים שלהם יש יתרונות רבים בהשוואה לחומרי סיליקון מסורתיים, כפי שמוצג באיור 1. רוחב פער הפס הגדול יותר ועוצמת השדה הקריטי הגבוהה יותר של חומרי גליום ניטריד וסיליקון קרביד הופכים מוליכים למחצה להספק המבוססים על שני חומרים אלה לבעלי מאפיינים מצוינים כגון מתח עמידות גבוה, התנגדות נמוכה במצב הפעלה ופרמטרים טפיליים קטנים. כאשר משתמשים בהם בתחום ספקי כוח ממותגים, יש להם יתרונות של הפסדים נמוכים, תדר פעולה גבוה ואמינות גבוהה, מה שיכול לשפר מאוד את היעילות, צפיפות ההספק והאמינות של ספקי כוח ממותגים.      
          איור 1: השוואה בין תכונות מפתח של סיליקון, סיליקון קרביד וגליום ניטריד
בשל המאפיינים המצוינים הנ"ל, טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFETs מסיליקון קרביד נמצאים בשימוש הולך וגובר בתחומים תעשייתיים וישמשו גם בקנה מידה גדול יותר. איור 2 מציג את תחומי היישומים ותחזיות המכירות של שני מוליכים למחצה להספק אלה שניתנו על ידי IHS Markit. ככל שתחומי היישומים יתרחבו, גם מכירות טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFETs מסיליקון קרביד יגדלו משמעותית. איור 3 הוא תחזית המכירות עבור שני מוליכים למחצה להספק אלה שסופקה על ידי IHS Markit.      
      איור 2: תחומי יישום ותחזית מכירות של טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFETs מסיליקון קרביד
      איור 3: תחזית מכירות של טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFET מסיליקון קרביד
בפרק 2 של מאמר זה, יוצגו בפירוט המבנה והמאפיינים של טרנזיסטורי גליום ניטריד. פרק 3 יציג בפירוט את המבנה והמאפיינים של טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד. בפרק 4, יבוצע ניתוח השוואתי של השימוש בשני מוליכים למחצה להספק באותו מעגל כדי להסביר בצורה ברורה יותר את הדמיון וההבדלים ביישומים שלהם. לבסוף, יסוכם הטקסט המלא.      
             מבנה ומאפייני טרנזיסטור גליום ניטריד          

מבנה טרנזיסטור גליום ניטריד

בניגוד למוליכים למחצה להספק העשויים מסיליקון, טרנזיסטורי גליום ניטריד מוליכים חשמל דרך גז אלקטרונים דו-ממדי (2DEG) שנוצר על ידי האפקט הפיזואלקטרי של שני חומרים בעלי פערי אנרגיה שונים (בדרך כלל AlGaN ו-GaN) בממשק, כפי שמוצג באיור 4. מכיוון שגז האלקטרונים הדו-ממדי מוליך חשמל רק עם ריכוז גבוה של אלקטרונים, אין בעיה של רקומבינציה של נושאי מטען מיעוט (כלומר, התאוששות הפוכה של דיודת הגוף) של ה-MOSFET מסיליקון.      
      איור 4: תרשים סכמטי של עקרון ההולכה של גליום ניטריד
מבנה הטרנזיסטור הבסיסי של גליום ניטריד המוצג באיור 4 הוא טרנזיסטור בעל ניידות אלקטרונים גבוהה (HEMT) במצב דלדול, כלומר כאשר לא מופעל מתח בין השער למקור (VGS=0V), הניקוז של טרנזיסטור גליום ניטריד והרכיב מוליך, כלומר, זהו התקן במצב נורמלי. זה שונה לחלוטין ממתגי הספק מסורתיים מסוג MOSFET או IGBT הסגורים בדרך כלל, שקשה מאוד להשתמש בהם עבור יישומים תעשייתיים, במיוחד בתחום ספקי הכוח הממותגים. על מנת להתמודד עם בעיה זו, לתעשייה יש בדרך כלל שני פתרונות. האחד הוא שימוש במבנה קסקוד, והשני הוא הוספת גליום ניטריד מסוג P לשער כדי ליצור טרנזיסטור במצב שיפור (סגור בדרך כלל). המבנים של השניים מוצגים באיור 5.      
      איור 5: שני מבנים של טרנזיסטורי גליום ניטריד
גליום ניטריד במבנה המדורג הוא גליום ניטריד מסוג דלדול המחובר ל-MOSFET סיליקון במתח נמוך. היתרון של מבנה זה הוא שההנעה שלו זהה לחלוטין לזו של MOSFET סיליקון מסורתי (מכיוון שהוא מניע MOSFET סיליקון). עם זאת, למבנה זה יש גם חסרונות גדולים. ראשית, ל-MOSFET הסיליקון יש דיודת גוף. כאשר גליום ניטריד מוליך זרם בכיוון ההפוך, יש בעיית התאוששות הפוכה של דיודת הגוף. שנית, הניקוז של MOSFET הסיליקון מחובר למקור של גליום ניטריד במצב דלדול. במהלך ההפעלה והכיבוי של MOSFET הסיליקון, התנודה בין הניקוז למקור היא התנודה בין המקור לשער של גליום ניטריד. מכיוון שתנודה זו היא בלתי נמנעת, קיימת אפשרות שטרנזיסטור גליום ניטריד יופעל ויכבה בטעות. לבסוף, מכיוון ששני התקני כוח מחוברים יחד, האפשרות להפחית עוד יותר את התנגדות ההפעלה של התקן גליום ניטריד כולו מוגבלת.      
עקב הבעיות הנ"ל במבנה המדורג, הטכנולוגיה המרכזית של טרנזיסטורי גליום ניטריד בתעשיית מוליכים למחצה להספק היא טרנזיסטורי גליום ניטריד במצב שיפור. אם ניקח כדוגמה את טרנזיסטור גליום ניטריד CoolGaN של חברת Infineon Technologies Co., Ltd., המבנה המפורט שלו מוצג באיור 6.      
      איור 6: תרשים סכמטי של מבנה CoolGaN
כפי שמוצג באיור 6, למוצרי טרנזיסטור גליום ניטריד הנוכחיים בתעשייה יש מבנה מישורי, כלומר, המקור, השער והניקוז נמצאים באותו מישור, השונה מהמבנה האנכי של MOSFET סיליקון המיוצג על ידי טכנולוגיית Super Junction. מבנה P-GaN מתחת לשער יוצר את טרנזיסטור גליום ניטריד במצב שיפור שתואר קודם לכן. מבנה p-GaN נוסף לצד הניקוז נועד לפתור את בעיית קריסת הזרם המתרחשת לעתים קרובות בטרנזיסטורי גליום ניטריד. המצע של מוצרי CoolGaN של Infineon Technologies Co., Ltd. משתמש בחומר סיליקון, שיכול להפחית משמעותית את עלות החומר של טרנזיסטורי גליום ניטריד. מכיוון שמקדמי ההתפשטות התרמית של חומרי סיליקון וחומרי גליום ניטריד שונים מאוד, מתווספות שכבות מעבר רבות בין המצע ל-GaN כדי להבטיח שטרנזיסטור גליום ניטריד לא יחווה בעיות כשל כגון התפרקות פרוסות בתנאי עבודה קשים כגון מחזורי טמפרטורה גבוהים ונמוכים וזעזועים בטמפרטורה גבוהה ונמוכה.      
       

מאפייני טרנזיסטורים של גליום ניטריד

בהתבסס על המבנה המוצג באיור 6, ל-CoolGaN יש את המאפיינים המוצגים בטבלה 1 ואת היתרונות שהוא מביא.      
      טבלה 1: מאפייני CoolGaN ויתרונותיו
מהמאפיינים המוצגים בטבלה 1, ניתן לראות שלטרנזיסטורי גליום ניטריד אין דיודת גוף אך עדיין יכולים להוליך זרם הפוך, ולכן הם מתאימים מאוד למעגלים הדורשים זרימת זרם הפוכה של מתג ההפעלה ויהיו בעלי קומוטציה קשה, כגון טרנזיסטור PFC ללא גשר טוטם מוט במצב זרם רציף (CCM), שיכול להשיג אמינות ויעילות גבוהות במיוחד. דיאגרמת הטופולוגיה של המעגל מוצגת באיור 7. באיור, Q1 ו-Q2 הם טרנזיסטורי גליום ניטריד, ו-Q3 ו-Q4 הם טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון.      
      איור 7: תרשים סכמטי של טופולוגיית PFC של טוטם עמוד באמצעות טרנזיסטורים של גליום ניטריד
מטבלה 1, ניתן גם לראות שלגליום ניטריד מהירות מיתוג מהירה ביותר והפסדי הנעה קטנים, ולכן הוא מתאים מאוד ליישומים בתדר גבוה. ספקי כוח מיתוג בתדר גבוה המשתמשים בטרנזיסטורי גליום ניטריד כוללים את היתרונות של צפיפות הספק גבוהה ויעילות גבוהה. איור 8 מציג ממיר DC-DC טופולוגיית LLC של 3.6KW. תדר התהודה של ה-LLC הוא 350KHz. צפיפות ההספק של הממיר מגיעה ל-160W/in^3 והיעילות המקסימלית עולה על 98%.      
      איור 8: מעגל המרה של 3.6 קילוואט LLC באמצעות CoolGaN
מהניתוח לעיל, ניתן לראות שטרנזיסטורים של גליום ניטריד מתאימים ליישומים הדורשים יעילות גבוהה, תדר גבוה וצפיפות הספק גבוהה.      
             מבנה MOSFET של סיליקון קרביד ומאפייניו          

מבנה של MOSFET סיליקון קרביד

המבנה של רכיב MOSFET סיליקון קרביד מישורי נפוץ מוצג באיור 9. על מנת להפחית את התנגדות הערוץ, מבנה זה מתוכנן בדרך כלל עם שכבת תחמוצת שער דקה מאוד, מה שמביא סיכוני אמינות לשכבת תחמוצת השער במתחי קלט גבוהים יותר של השער. על מנת לפתור בעיה זו, מוצר ה-MOSFET סיליקון קרביד CoolSiC משתמש במבנה שער שונה, הנקרא MOSFET סיליקון קרביד תעלה. מבנה השער שלו מוצג באיור 10. לאחר אימוץ מבנה זה, התנגדות הערוץ של ה-MOSFET סיליקון קרביד אינה קשורה עוד באופן הדוק לשכבת תחמוצת השער, כך שההתנגדות במצב מופעל עדיין יכולה להיות נמוכה ביותר תוך הבטחת אמינות וישימות גבוהה של השער.      
      איור 9: תרשים מבני סכמטי של MOSFET סיליקון קרביד מישורי
      איור 10: מבנה שער התעלה של CoolSiC
       

מאפייני MOSFET סיליקון קרביד

בדומה לטרנזיסטורי גליום ניטריד, גם לטרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד יש מאפיינים של התנגדות הפעלה קטנה ופרמטרים טפיליים קטנים. בנוסף, מאפייני דיודת הגוף שלהם גם הם משופרים מאוד בהשוואה לטרנזיסטורי MOSFET מסיליקון. איור 11 הוא השוואה בין שני האינדיקטורים העיקריים RDS(on)*Qrr ו-RDS(on)*Qoss של טרנזיסטורי MOSFET עמידים למתח 650V מסיליקון קרביד מבית Infineon, CoolSiC ו-CoolMOS CFD7, טרנזיסטורי הספק הסיליקון עם ביצועי דיודת הגוף הטובים ביותר בתעשייה. הראשון הוא אינדיקטור המודד את מאפייני ההתאוששות ההפוכה של דיודת הגוף, והשני הוא אינדיקטור המודד את כמות המטען המאוחסן בקבל הפלט של ה-MOSFET. ככל שערכם של שני פריטים אלה קטן יותר, כך מאפייני ההתאוששות ההפוכה טובים יותר והמטען המאוחסן נמוך יותר (בטופולוגיית מיתוג רך, כך האזור המת הנדרש לשפופרות ההספק העליונות והתחתונות של מבנה חצי הגשר קצר יותר). ניתן לראות כי בהשוואה לטרנזיסטורי MOSFET מסיליקון בעלי התנגדות דומה במצב הפעלה, מטען ההתאוששות ההפוך של טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד הוא רק כ-1/6, והמטען על קבל המוצא הוא רק כ-1/5. לכן, טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד מתאים במיוחד לטופולוגיות בהן דיודת הגוף תהיה כבויה באופן קשיח (כגון PFC ללא גשר במצב זרם רציף) וטופולוגיות מיתוג רך (LLC, גשר מלא עם הזזת פאזה וכו').      
לטרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד יש גם מאפיין יוצא דופן: יכולת קצר חשמלי. בהשוואה ל-MOSFET מסיליקון, זמן הקצר חשמלי משתפר משמעותית, דבר שחשוב מאוד עבור יישומי הנעת מנועים כמו ממירים. איור 12 מציג טבלת השוואה של יכולות הקצר חשמלי של CoolSiC ו-CoolMOS. ניתן לראות מהאיור ש-CoolSiC משיג מאפיינים מצוינים כגון זמן קצר חשמלי ארוך וזרם קצר חשמלי קטן, ואמינותו בתנאי קצר חשמלי משתפרת משמעותית.      
      איור 11: השוואת ביצועים של MOSFET סיליקון קרביד ו-MOSFET סיליקון
      איור 12: השוואה בין יכולות קצר חשמלי של טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד
פרק 3 מציג את המבנים והמאפיינים של טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFET מסיליקון קרביד. להלן נשווה את הפרמטרים והמעגלים בפועל בין השניים.      
             השוואה בין MOSFETs של גליום ניטריד וסיליקון קרביד          

השוואת פרמטרים חשמליים

טבלה 2 מציגה את הטרנזיסטור גליום ניטריד CoolGaN ואת הטרנזיסטור MOSFET סיליקון קרביד CoolSiC, תוך השוואת הפרמטרים המרכזיים של שני מוליכים למחצה להספק.      
      טבלה 2: השוואה בין פרמטרים מרכזיים של CoolGaN ו-MOSFET סיליקון קרביד CoolSiC
מטבלה 2, ניתן לראות שהפרמטרים הדינמיים של טרנזיסטורי גליום ניטריד נמוכים יותר מאלה של טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד. לכן, הפסדי המיתוג של טרנזיסטורי גליום ניטריד נמוכים יותר מאלה של טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד, ויתרונותיהם יהיו ברורים יותר בתדרי פעולה גבוהים. כאשר הזרם זורם בכיוון ההפוך (מהמקור לניקוז), ירידת המתח של טרנזיסטור גליום ניטריד קשורה למתח ההינע שלו משער למקור. יש להשוות איזה מהם גבוה יותר ואיזה נמוך יותר בהתאם למצב היישום. עבור מתח הסף האחרון Vgs(th), ערך טרנזיסטור גליום ניטריד קטן מאוד, מה שאומר שיש להקדיש תשומת לב רבה לתכנון ההינע של טרנזיסטור גליום ניטריד. אם הרעש בשער גדול, הוא עלול לגרום להפעלה מקרית של טרנזיסטור גליום ניטריד. יחד עם זאת, CoolGaN הוא מצב הנעה מסוג זרם, השונה מהנעה מסוג מתח מסורתי. מתח הסף של MOSFET מסיליקון קרביד גבוה בהרבה, ודרישות ההנעה שלו קרובות מאוד להנעת IGBT.      
איור 13 מציג השוואה של פרמטר חשוב נוסף, כלומר, קצב השינוי של התנגדות ההפעלה RDS(on) עם הטמפרטורה. ידוע היטב כי התנגדות ההפעלה של מתגי מוליכים למחצה להספק היא בעלת מקדם טמפרטורה חיובי, כלומר, ככל שטמפרטורת הצומת גבוהה יותר, כך התנגדות ההפעלה גדולה יותר. ניתן לראות מאיור 13 כי מקדם עליית הטמפרטורה של MOSFET סיליקון קרביד קטן בהרבה מזה של טרנזיסטור סיליקון ניטריד ו-MOSFET סיליקון. כאשר טמפרטורת הצומת היא 100°C, ההפרש מגיע ל-30% ו-50%. לפי איור 13, ניתן לראות שבהנחה שהתנגדות ההפעלה של טרנזיסטור MOSFET מסיליקון קרביד וטרנזיסטור גליום ניטריד זהה בטמפרטורת צומת של 25°C, באותו מעגל יישום, פירוש הדבר שאובדן ההולכה של שניהם (〖I_Drms〗^2*R_(DS(on))) זהה, אך כאשר טמפרטורת הצומת של שניהם עולה ל-100°C, אובדן ההולכה של טרנזיסטור MOSFET מסיליקון קרביד הוא רק 70% מזה של טרנזיסטור סיליקון ניטריד, דבר אטרקטיבי מאוד עבור תרחישי יישום עם דרישות סביבתיות קשות ויעילות גבוהה בטמפרטורות גבוהות.      
      איור 13: עקומות התנגדות במצב פעיל של טרנזיסטור MOSFET מסיליקון קרביד, טרנזיסטור גליום ניטריד ו-MOSFET מסיליקון כפונקציה של טמפרטורת הצומת
       

השוואת יישומים

ראשית, נבדקה ההשפעה של טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFETs מסיליקון קרביד על יעילות ההמרה במעגל PFC ללא גשר טוטם-קוטב במצב זרם רציף (CCM) המוצג באיור 7. תנאי הבדיקה מוצגים בטבלה 3.      
      טבלה 3: תנאי בדיקת מעגל PFC
בבדיקה נבדקו שני התקני התנגדות הפעלה עבור כל מתג הפעלה. עבור טרנזיסטור גליום ניטריד, ה-RDS(on) היה 35mohm ו-45mohm בהתאמה, ו-MOSFET מסיליקון קרביד היה 65mohm ו-80mohm בהתאמה. תוצאות הבדיקה מוצגות באיור 14. מכיוון שאובדן המיתוג של מתג ההפעלה גבוה יותר מאובדן ההולכה בתנאי עומס קל, יעילותם של טרנזיסטורי גליום ניטריד גבוהה משמעותית מזו של טרנזיסטורי סיליקון קרביד. כאשר העומס עולה בהדרגה, אובדן ההולכה מהווה חלק גדול יותר מהאובדן הכולל מאשר אובדן המיתוג. יחד עם זאת, ככל שהעומס עולה, עליית הטמפרטורה של מתג ההפעלה עולה. בהתאם לקצב השינוי של התנגדות ההפעלה עם טמפרטורת הצומת באיור 13, ניתן לראות שהתנגדות ההפעלה של טרנזיסטור סיליקון קרביד עולה פחות עם הטמפרטורה. לכן, הפרש היעילות בין שני מתגי ההפעלה בטמפרטורות גבוהות הוא קטן מאוד, אם כי התנגדות ההפעלה של טרנזיסטור סיליקון קרביד ב-25 מעלות צלזיוס גבוהה מזו של טרנזיסטור גליום ניטריד.      
      איור 14: עקומת יעילות טרנזיסטור גליום ניטריד, MOSFET סיליקון קרביד ברמת PFC
לאחר מכן, נשווה את היעילות המחושבת של טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFET מסיליקון קרביד בתדרי פעולה שונים בטופולוגיית מעגל של חצי-גשר מקבילי משולב דו-פאזי עבור הספק יציאה של 3 קילוואט. החישוב מתעלם מהשפעת ההפסדים המוגברים ברכיבים מגנטיים (כולל סלילי תהודה ומסלילי הספק ראשיים) הנגרמת כתוצאה מעליות תדר. טופולוגיית המעגל מוצגת באיור 15. דגם הטרנזיסטור גליום ניטריד שנבחר הוא IGOT60R070D1 (RDS(on) מקסימלי ב-25°C הוא 70mohm), עם סך של 8 יחידות. דגם ה-MOSFET מסיליקון קרביד שנבחר הוא IMZA65R048M1H (RDS(on) מקסימלי ב-25°C הוא 64mohm), סך של 8 יחידות.      
      איור 15: תרשים סכמטי של מעגל LLC מקבילי מדורג דו-פאזי
תחת עומס של 50% (1500W) וסביבת עבודה בטמפרטורה רגילה, השוואת היעילות תחת תדרי פעולה שונים מוצגת באיור 16. כאשר תדר הפעולה נמוך (<100khz), יעילות השימוש בטרנזיסטורי גליום ניטריד ובטרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד עם התנגדות דומה במצב הפעלה דומה, ושניהם יכולים להשיג יעילות גבוהה מאוד (>99.2%). כאשר תדר הפעולה עולה ל-300kHz, בשל הפרמטרים הטפיליים הקטנים מאוד שלו, לגליום ניטריד יש שיעור נמוך של הפסדי מיתוג מתוך ההפסדים הכוללים, כך שהיעילות שלו יורדת מעט מאוד (0.08%), בעוד שהיעילות של טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד תפחת ב-0.58% (99.28%-98.7%). כאשר תדר הפעולה עולה ל-500kHz, פער היעילות ביניהם הופך לגדול מאוד (1%). כמובן, אם במעגל אמיתי, בהתחשב בכך שהעלייה בתדירות תגרום לעלייה חדה באובדן הרכיבים המגנטיים, הפרש היעילות בין השניים לא יהיה כה גדול, אך מגמת שינוי היעילות זהה.      
      איור 16: השוואת יעילות של שני התקני הספק בתדרי פעולה שונים
             המלצות ליישום של גליום ניטריד וסיליקון קרביד MOSFET          

על פי הדיונים בפרקים 3 ו-4, המבוססים על מוצרי טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFET מסיליקון קרביד של Infineon Technologies Co., Ltd., המלצות היישום עבור שני מוליכים למחצה להספק בעלי פער אנרגיה רחב הן כדלקמן:
(1) מסיבות מסוימות, המערכת המיושמת חייבת לעבוד בתדר העולה על 200 קילו-הרץ. טרנזיסטורי גליום ניטריד הם הבחירה הראשונה, ואחריהם טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד. אם תדר הפעולה נמוך מ-200 קילו-הרץ, ניתן להשתמש בשניהם;
(2) המערכת המיושמת דורשת יעילות גבוהה במיוחד מעומס קל ועד לחצי עומס. טרנזיסטורי גליום ניטריד הם הבחירה הראשונה, ואחריהם טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד;
(3) אם למערכת המיושמת טמפרטורת פעולה מקסימלית גבוהה, קושי בפיזור חום, או דורשת יעילות גבוהה במיוחד בעומס מלא, טרנזיסטורי MOSFET מסיליקון קרביד הם הבחירה הראשונה, ולאחר מכן טרנזיסטורי גליום ניטריד;
(4) למערכת המיושמת יש הפרעות רעש גדולות, במיוחד הפרעות של מנוע השער. טרנזיסטור MOSFET מסיליקון קרביד הוא הבחירה הראשונה, וטרנזיסטור גליום ניטריד הוא הבחירה השנייה;
(5) אם המערכת המיושמת דורשת מתג הפעלה בעל יכולת קצר חשמלי גדולה, MOSFET מסיליקון קרביד הוא הבחירה הראשונה;
(6) עבור מערכות יישומים אחרות ללא דרישות מיוחדות, בחירת המוצר תלויה בגורמים כגון שיטת פיזור חום, צפיפות הספק והיכרותו של המתכנן עם השניים.      
             לסכם          

מאמר זה מספק מבוא מפורט למבנה, למאפיינים, להבדלי הביצועים ולהצעות יישום של מוליכים למחצה להספק בעלי פער אנרגיה רחב שצצו בשנים האחרונות, דהיינו טרנזיסטורי גליום ניטריד ו-MOSFET מסיליקון קרביד. מאחר שלמוליכים למחצה להספק בעלי פער אנרגיה רחב יש יתרונות ביצועים רבים שממוליכים למחצה מחומר סיליקון אינם יכולים להשתוות אליהם, התעשייה משתמשת בהם יותר ויותר.      
     

ככל שהתעשייה תכיר יותר את המוליך למחצה ותצבור ניסיון ביישומים, השימוש בשניהם יעלה בחדות, מה שיוריד את מחיריהם. דבר זה יקדם את השימוש במוליכים למחצה בעלי פער פס רחב בקנה מידה גדול יותר, וייצור מעגל חיובי. לכן, חשוב מאוד שמהנדסי חשמל ישלטו ויעשו שימוש במוליכים למחצה בעלי פער פס רחב מוקדם ככל האפשר כדי לשפר את התחרותיות של מוצריהם, לשפר את נראות המוצר ולשפר את היכולות שלהם. אני מאמין שלמאמר זה יש חשיבות רבה להתייחסות ומהנדסי חשמל כדי להכיר ולהשתמש במוליכים למחצה בעלי פער פס רחב.

הצהרת אחריות: מאמר זה הודפס מחדש מ-"TechSugar". מאמר זה מייצג רק את דעותיו האישיות של המחבר ואינו מייצג את דעותיה של Sacco Micro והתעשייה. הוא מיועד להדפסה מחדש ושיתוף בלבד לתמיכה בהגנה על זכויות קניין רוחני. אנא ציינו את המקור המקורי ואת המחבר לצורך הדפסה מחדש. אם ישנה הפרה כלשהי, אנא צרו עמנו קשר כדי למחוק אותה.

מספר טלפון של החברה: 86-0755-83044319+
פקס/פקס: 86-0755-83975897+
דוא"ל: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 מנהל לי

QQ: 332496225 מנהל Qiu

כתובת: חדר 809, בניין C, בניין הטכנולוגיה ז'אנטאו, שדרת מינגז'י מס' 1079, רובע לונגהואה החדש, שנזן