हाल ही का,सूज़ौ जिंगज़ान सेमीकंडक्टरआधिकारिक वेबसाइट ने घोषणा की,इसके नवीनतम विकसित GaN उपकरण ने एक नया रिकॉर्ड बनाया है।-ब्रेकडाउन वोल्टेज10kV से अधिक,"यह विश्व में अब तक का सबसे अधिक मूल्य है।"
इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि डिवाइस की GaN एपिटैक्सियल संरचना नीलम सब्सट्रेट पर आधारित है, इसलिए इसकी निर्माण लागत SiC की तुलना में अधिक है।2-3 गुना सस्ता।जिंगज़ान का मानना है कि यह सफलता गैलियम नाइट्राइड को बाजार में प्रवेश करने में मदद करेगी।इलेक्ट्रिक वाहन, बिजली ग्रिड और रेल परिवहनऔर अन्य उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोग क्षेत्रों में, व्यापक संभावनाएं हैं।
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नवोन्मेषी विस्तार वास्तुकला
विश्व का उच्चतम रिकॉर्ड बनाया
जिंगज़ान के अनुसार, उन्होंने इनके साथ काम किया।वर्जीनिया टेक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नोलॉजी सेंटर(सीपीईएस) ने प्रमुख समस्याओं से निपटने के लिए सहयोग किया और एक GaN SBD तैयार किया, जिसने सफलतापूर्वक 10kV से अधिक का अति-उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज हासिल किया, जो अब तक GaN पावर उपकरणों के ब्रेकडाउन वोल्टेज का उच्चतम रिकॉर्ड है।
1 जून को सीपीईएस ने भी इस मामले की घोषणा की।
माप के बाद, जिंगज़ान द्वारा तैयार किए गए गैलियम नाइट्राइड उपकरणों में से एक का ब्रेकडाउन वोल्टेज लगभग है।11kV3kV तक के रिवर्स बायस्ड कैपेसिटेंस-वोल्टेज मापन से पता चलता है कि कैपेसिटिव ऊर्जा हानि केवल इतनी ही है।1.6μJ/मिमी.
इसके अलावा, 10kV के अति-उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज को प्राप्त करते हुए, इस उपकरण का बालिगा फिगर ऑफ मेरिट 1000 डिग्री सेल्सियस तक है।2.8GW?सेमी2ऑन-रेसिस्टेंस इतना कम है कि39mΩ?सेमी2बहुत कम10kVवोल्टेज-प्रतिरोधी SiC SBD।
इस तकनीकी सफलता के लिए दो प्रमुख प्रौद्योगिकियां हैं, जिनमें सूज़ौ जिंगज़ान की नई तकनीक भी शामिल है।मल्टी-चैनल AlGaN/GaN हेटरोस्ट्रक्चर एपिटैक्सियल वेफर,साथ हीpGaN सतह क्षेत्र न्यूनीकरण प्रौद्योगिकी(पुनरुत्थान)。
इनमें से, जिंगज़ान की गैलियम नाइट्राइड एपिटैक्सियल सामग्री संरचना में शामिल हैं: 20 एनएम पी+GaN/350 एनएम पी-GaN कैप परत, और 23 एनएम Al0.25Ga0.75N/100 एनएमGaN आंतरिक परत के 5 चैनल।
चित्र 1: मल्टी-चैनल AlGaN/GaN SBD डिवाइस संरचना आरेख
नीलम पर आधारित
SiC से 3 गुना सस्ता
ऐसा माना जाता है कि इस एपिटैक्सियल संरचना को जिंगज़ान की टीम ने 4 इंच के पेपर पर एमओसीवीडी विधि के माध्यम से बनाया था।नीलम सब्सट्रेटद्वितीयक एपिटैक्सी की आवश्यकता के बिना एकल सतत एपिटैक्सी प्राप्त की जाती है। सस्ते नीलमणि सब्सट्रेट और क्षैतिज उपकरण संरचना के उपयोग के कारण, उपकरण निर्माण लागत अन्य तरीकों की तुलना में काफी कम है।SiC डायोड.
टीम ने नीलम वेफर्स पर 4-इंच GaN की लागत में 4-इंच SiC की तुलना में कमी देखी।लगभग 2-3 बारइसके अतिरिक्त, जिंगझान उपकरणों का चिप आकार छोटा होता है, इसलिए उपकरण की सामग्री लागत समान स्तर के SiC SBD की तुलना में काफी कम होती है, और पार्श्व GaN उपकरणों की प्रसंस्करण लागत भी SiC की तुलना में कम होती है।
इसके अलावा, टीम ने अनुमान लगाया कि 10kV, 0.3ARESURF डिवाइसस्विचिंग गुणवत्ता कारक है15.7एनसीवीजबकि 3.3kV, 0.3Aएसआईसी एसबीडीएसटी 30.8एनसीवी.
चित्र 2: जिंग झानSBDदूसरे के साथगण मन,सिकगैलियम ऑक्साइडSBDप्रतिरोध औरBVमानकों की तुलना (बिंदीदार रेखा सैद्धांतिक सीमा को दर्शाती है)।
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