یہ مضمون بنیادی طور پر سلیکون کاربائیڈ ڈائیوڈس کے اطلاق کے شعبوں اور ترقی کی تاریخ کو متعارف کراتا ہے، اور سلکان کاربائیڈ MOS ٹیوبوں کی درجہ بندی اور ساخت کی تفصیل سے وضاحت کرتا ہے۔ سلیکون اور کاربن کا واحد جزو سلکان کاربائیڈ (SiC) ہے، جسے عام طور پر ایمری کہا جاتا ہے۔ سلیکن کاربائیڈ فطرت میں معدنی موئسانائٹ کے طور پر پایا جاتا ہے، لیکن یہ بہت کم ہے۔ تاہم، پاؤڈرڈ سلکان کاربائیڈ 1893 سے بڑی مقدار میں کھرچنے والے کے طور پر تیار کیا جا رہا ہے۔ سلیکون کاربائیڈ کو ایک سو سال سے زیادہ عرصے سے کھرچنے والے کے طور پر استعمال کیا جا رہا ہے، بنیادی طور پر پہیوں کو پیسنے اور بہت سے دیگر کھرچنے والی ایپلی کیشنز میں۔



"SiC کی مزاحمت اس وقت تک ہوتی ہے جب تک کہ تھریشولڈ وولٹیج (VT) تک نہ پہنچ جائے۔ جب تھریشولڈ وولٹیج تک پہنچ جائے تو اس کی مزاحمت نمایاں طور پر کم ہو جائے گی جب تک کہ لاگو وولٹیج VT سے نیچے نہ گر جائے۔ SiC کی ابتدائی برقی ایپلی کیشنز جنہوں نے اس خاصیت کا فائدہ اٹھایا وہ بجلی کی تقسیم کے نظام میں بجلی کے گرنے والے تھے (اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے)۔


چونکہ SiC میں ایک ویریسٹر ہے، اس لیے SiC اسٹیم کو ہائی وولٹیج لائنوں اور زمین کے درمیان جوڑا جا سکتا ہے۔ اگر بجلی کی لائن پر بجلی گرتی ہے تو، بجلی کی سپلائی وولٹیج بڑھ جائے گی اور SiC اریسٹر کی حد سے زیادہ ہو جائے گی، اس طرح بجلی کی کرنٹ کو زمین پر (بجلی کی لائن کی بجائے) ہدایت اور فراہم کرے گا، اس طرح کوئی نقصان نہیں ہوگا۔ لیکن یہ SiC گرفتار کرنے والے پاور لائن کے عام آپریٹنگ وولٹیج پر بہت زیادہ کرنٹ چلاتے ہیں۔ لہذا، چنگاری کے فرق کو سیریز میں جوڑا جانا چاہیے۔ جب بجلی گرنے کی وجہ سے پاور لائن پر وولٹیج بڑھتا ہے، تو چنگاری کا فرق آئنائز کرے گا اور بجلی چلائے گا، جو پاور لائن اور زمین کے درمیان SiC گرفتاری کو مؤثر طریقے سے جوڑ دے گا۔ بعد میں، متعلقہ اہلکاروں نے دریافت کیا کہ گرفتار کرنے والے کی طرف سے استعمال ہونے والی چنگاری کی جگہ ناقابل اعتبار تھی۔ مادی خرابی، دھول یا نمک کے داخل ہونے کی وجہ سے، یہ ہو سکتا ہے کہ چنگاری کا فرق جب ضرورت ہو تو قوس کو متحرک کرنے میں ناکام ہو جائے یا بجلی گرنے کے بعد قوس کو بجھانے میں ناکام ہو جائے۔ سلکان کاربائیڈ گرفتار کرنے والوں کو اصل میں چنگاری گیپس پر انحصار کو ختم کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا، لیکن ان کے قابل اعتماد ہونے کی وجہ سے، گیپڈ سلکان کاربائیڈ گرفتار کرنے والوں کو زیادہ تر زنک آکسائیڈ کور گیپلیس ویریسٹرز سے بدل دیا گیا ہے۔

پاور الیکٹرانکس میں SiC

سلکان کاربائیڈ سے کئی قسم کے سیمی کنڈکٹر آلات تیار کیے جاتے ہیں، بشمول Schottky diodes (Shottky بیریئر diodes یا SBDs بھی کہتے ہیں)، J-type کے فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز (یا JFETs)، اور فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز ہائی پاور سوئچنگ ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں۔ کچھ کمپنیوں نے سلیکون کاربائیڈ Schottky diode bare chips کو پاور الیکٹرانک ماڈیولز پر لگانے کی کوشش شروع کر دی ہے۔ درحقیقت، آئی جی بی ٹی پاور ماڈیولز اور پاور فیکٹر کریکشن سرکٹس میں سلکان سبسٹریٹس کا بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔

SiC کے فائدے اور نقصانات

سلیکون کاربائیڈ پر مبنی پاور الیکٹرانک پرزوں کے اتنے پرکشش ہونے کی ایک وجہ یہ ہے کہ دیے گئے بلاکنگ وولٹیج پر، ان کی ڈوپنگ کثافت سلکان پر مبنی ڈیوائسز سے تقریباً سو گنا زیادہ ہے۔ اس طرح، کم آن مزاحمت کے ساتھ ایک ہائی بلاکنگ وولٹیج حاصل کیا جا سکتا ہے۔ کم آن-مزاحمت ہائی پاور ایپلی کیشنز کے لیے اہم ہے کیونکہ جب آن-مزاحمت کو کم کیا جاتا ہے، تو کم حرارت پیدا ہوتی ہے، جس سے سسٹم پر تھرمل بوجھ کم ہوتا ہے اور مجموعی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔



تاہم، سلیکون کاربائیڈ پر مبنی الیکٹرانک اجزاء کی پیداوار میں کچھ مشکلات ہیں، اور نقائص کا خاتمہ سب سے اہم مسئلہ بن گیا ہے۔ ان نقائص کے نتیجے میں SiC کرسٹل سے بنے اجزاء کی خراب ریورس بیریئر خصوصیات ہوں گی۔ کرسٹل کوالٹی کے مسائل کے علاوہ، سلیکون ڈائی آکسائیڈ اور SiC کے درمیان انٹرفیس کے مسائل بھی SiC پر مبنی پاور MOSFETs اور موصل گیٹ بائی پولر کرسٹل کی ترقی میں رکاوٹ ہیں۔ خوش قسمتی سے، پیداوار میں نائٹرائڈنگ ٹیکنالوجی کا استعمال ان نقائص کو بہت حد تک کم کر سکتا ہے جو ان انٹرفیس کے مسائل کا سبب بنتے ہیں۔

SiC کھرچنے والی ڈسک

سلکان کاربائیڈ اب بھی بہت سے صنعتی ایپلی کیشنز میں کھرچنے والے کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر الیکٹرانکس انڈسٹری میں پالش کرنے والی فلم کے طور پر استعمال ہوتی ہے تاکہ آپٹیکل فائبر کے دونوں سروں کو الگ کرنے سے پہلے پالش کیا جاسکے۔ یہ موثر آپریشن کے لیے فائبر آپٹک کنیکٹرز میں اعلی درجے کی ہمواری لا سکتے ہیں۔ سلیکون کاربائیڈ کو سو سال سے زیادہ عرصے سے تیار کیا جا رہا ہے لیکن اسے حال ہی میں پاور الیکٹرانکس کی صنعت میں استعمال کیا گیا ہے۔ اپنی خاص جسمانی اور برقی خصوصیات کی وجہ سے، یہ ہائی پریشر اور اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز میں بہت مفید ہے۔



آج، سلکان کاربائیڈ ڈائیوڈ مختلف شعبوں میں استعمال ہوتے ہیں۔



1. سولر انورٹر۔



سلکان کاربائیڈ ڈائیوڈز سولر پاور ڈائیوڈز کا بنیادی مواد ہیں اور مختلف تکنیکی اشارے میں عام بائی پولر ڈائیوڈ ٹیکنالوجی سے برتر ہیں۔ سلیکن کاربائیڈ ڈائیوڈز بہت تیزی سے آن اور آف ہوتے ہیں اور عام بائپولر ڈائیوڈ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے سوئچ کرتے وقت ان میں کوئی ریورس ریکوری کرنٹ نہیں ہوتا ہے۔ ریورس ریکوری کرنٹ اثر کو ختم کرنے کے بعد، سلکان کاربائیڈ ڈائیوڈز توانائی کی کھپت کو 70% تک کم کرتے ہیں اور درجہ حرارت کی وسیع رینج میں اعلی توانائی کی کارکردگی کو برقرار رکھ سکتے ہیں، اس طرح سسٹم آپریٹنگ فریکوئنسی کو بہتر بنانے کے لیے ڈیزائنرز کی لچک میں اضافہ ہوتا ہے۔



2. نئی توانائی گاڑی چارجر.



آٹوموٹو پروڈکٹ ٹیسٹنگ پاس کرنے کے بعد، سلیکون کاربائیڈ ڈائیوڈز کے بریک ڈاؤن وولٹیج کو 650 وولٹ تک بڑھا دیا گیا ہے، جو ڈیزائنرز اور کار مینوفیکچررز کی ضروریات کو پورا کر سکتا ہے تاکہ وولٹیج کے معاوضے کے گتانک کو کم کیا جا سکے، اس طرح برائے نام وولٹیج اور سیمی کنڈکٹر بورڈ کے فوری طور پر چارج ہونے والے کم وولٹیج کے درمیان کافی حفاظتی مارجن کو یقینی بنایا جا سکے۔ ڈوئل ٹیوب ڈائیوڈ پروڈکٹ جگہ کا زیادہ سے زیادہ استعمال کرتا ہے اور کار چارجر کا وزن کم کرتا ہے۔

3. سوئچنگ پاور سپلائی کے فوائد۔

سلکان کاربائیڈ کا استعمال بہت تیزی سے سوئچ کرتا ہے، اعلی تعدد پر کام کر سکتا ہے، اور صفر ریکوری اور درجہ حرارت سے آزاد خصوصیات رکھتا ہے۔ ہمارے کم انڈکٹنس RP پیکجوں کو استعمال کرتے ہوئے، یہ ڈائیوڈز کسی بھی تعداد میں فاسٹ سوئچنگ ڈائیوڈ سرکٹس یا ہائی فریکوئنسی کنورٹرز میں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔



4. صنعتی فوائد۔



سلیکون کاربائیڈ ڈائیوڈس: بنیادی طور پر ہیوی ڈیوٹی موٹرز اور صنعتی آلات میں ہائی فریکوئنسی پاور کنورٹرز میں استعمال ہوتے ہیں، جو اعلی کارکردگی، اعلی طاقت اور اعلی تعدد کے فوائد لاتے ہیں۔

SiC ڈیوائسز

سب سے پہلے SiC آلات کی درجہ بندی۔



سلیکن کاربائیڈ میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر۔



سلیکن کاربائیڈ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر سلیکن کاربائیڈ پاور الیکٹرانک آلات کی تحقیق میں سب سے زیادہ متعلقہ آلات ہیں۔ آج کل، سلیکون مواد نظریاتی کارکردگی کی حد کے قریب پہنچ رہے ہیں، اور سلکان کاربائیڈ پاور ڈیوائسز کو ان کے زیادہ برداشت کرنے والے وولٹیج، کم نقصان اور اعلی کارکردگی کی وجہ سے "مثالی آلات" کے طور پر شمار کیا جاتا ہے۔ تاہم، پچھلے سلیکون ڈیوائسز کے مقابلے، کارکردگی اور لاگت کے درمیان توازن اور اعلی ٹیکنالوجی کی ضرورت سلیکون کاربائیڈ پاور ڈیوائسز کی ترقی کو فروغ دینے کی کلید ہوگی۔



دوسرا، سلکان کاربائڈ MOS کی ساخت.



N+ سورس ریجن اور میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر کو آئن امپلانٹیشن کے ذریعے N+ ڈوپ کیا جاتا ہے اور 1700 ° C پر اینیل کیا جاتا ہے۔ ایک اور اہم عمل سلکان کاربائیڈ میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر گیٹ آکسائیڈ کی تشکیل ہے۔ چونکہ سلکان کاربائیڈ میں سلیکون اور کاربن ایٹم دونوں موجود ہیں، اس لیے گیٹ ڈائی الیکٹرک کو بڑھانے کا ایک خاص طریقہ درکار ہے۔ نالی کی ساخت کے فوائد مندرجہ ذیل ہیں:



سلیکن کاربائیڈ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز کی خندق کی ساخت سلیکن کاربائیڈ کی خصوصیات کو پورا کر سکتی ہے۔



تیسرا، سلکان کاربائیڈ MOS کے فوائد۔



عام طور پر، سلیکون IGBTs صرف 20kHz سے کم تعدد پر کام کر سکتے ہیں۔ مادی حدود کی وجہ سے، ہائی وولٹیج اور ہائی فریکوئنسی سلکان ڈیوائسز کو محسوس نہیں کیا جا سکتا۔ سلیکون کاربائیڈ MOSFETs نہ صرف 600V سے 10kV تک وسیع وولٹیج کی حد کے لیے موزوں ہیں، بلکہ یونی پولر ڈیوائسز کی بہترین سوئچنگ کارکردگی بھی رکھتے ہیں۔ سلیکون IGBTs کے مقابلے میں، سلیکن کاربائیڈ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز میں سوئچنگ نقصانات اور آپریٹنگ فریکوئنسی زیادہ ہوتی ہے جب سوئچنگ سرکٹ میں کوئی موجودہ دم نہیں ہوتا ہے۔



20kHz سلکان کاربائیڈ MOSFET ماڈیول کا نقصان 3kHz سلکان IGBT ماڈیول سے نصف ہو سکتا ہے، اور 50A سلکان کاربائیڈ ماڈیول 150A سلکان ماڈیول کی جگہ لے سکتا ہے۔ یہ آپریٹنگ فریکوئنسی اور کارکردگی کے لحاظ سے سلکان کاربائیڈ میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز کے بہت بڑے فوائد کو ظاہر کرتا ہے۔



سیلیکون کاربائیڈ MOSFET کا پرجیوی باڈی ڈائیوڈ ریورس ریکوری ٹائم trr اور ریورس ریکوری چارج Qrr بہت چھوٹا ہے۔ جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے، ایک سیلیکون کاربائیڈ MOSFET کے پرجیوی ڈایڈڈ کا ریورس چارج اسی وولٹیج کی تفصیلات کے ساتھ ایک سلکان پر مبنی MOSFET کے ریورس چارج کا صرف 5% ہے۔ برج سرکٹس کے لیے (خاص طور پر جب LLC کنورٹر ریزونینٹ فریکوئنسی سے اوپر کام کرتا ہے)، یہ انڈیکیٹر ڈیڈ ٹائم اور باڈی ڈائیوڈ ریورس ریکوری کی وجہ سے ہونے والے نقصانات اور شور کو کم کرنے کے لیے اہم ہے، اور سوئچنگ فریکوئنسی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے۔



چوتھا، سلکان کاربائڈ MOS ٹیوبوں کی درخواست!



سلیکون کاربائیڈ MOSFET ماڈیولز میں درمیانے اور اعلیٰ طاقت کے نظام جیسے فوٹو وولٹک پاور جنریشن، ونڈ پاور جنریشن، الیکٹرک گاڑیاں اور ریل ٹرانزٹ میں ایپلی کیشنز میں بہت زیادہ فوائد ہیں۔ ہائی وولٹیج، ہائی فریکوئنسی اور سلکان کاربائیڈ ڈیوائسز کی اعلی کارکردگی کے فوائد موجودہ الیکٹرک گاڑیوں کے ڈیزائن میں ڈیوائس کی کارکردگی کی حدود کو توڑ سکتے ہیں، جو کہ اندرون اور بیرون ملک الیکٹرک گاڑیوں کے میدان میں تحقیق اور ترقی کا مرکز ہے۔ غیر ملکی مثال کے طور پر، ہائبرڈ الیکٹرک وہیکلز (HEV) اور خالص الیکٹرک وہیکلز (EV) میں پاور کنٹرول یونٹس (PCU) جو ڈینسو اور ٹویوٹا نے مشترکہ طور پر تیار کیے ہیں، سلکان کاربائیڈ MOSFET ماڈیولز استعمال کرتے ہیں، اس طرح حجم کا تناسب 1/5 تک کم ہو جاتا ہے۔ مٹسوبشی کا تیار کردہ EV موٹر ڈرائیو سسٹم پاور ڈرائیو ماڈیول کو موٹر میں ضم کرنے کے لیے SiCMOSFET ماڈیولز کا استعمال کرتا ہے، اس طرح انضمام اور چھوٹے بنانے کے اہداف حاصل کیے جاتے ہیں۔ توقع ہے کہ حالیہ برسوں میں سلکان کاربائیڈ MOSFET ماڈیولز بڑے پیمانے پر اندرون و بیرون ملک برقی گاڑیوں میں استعمال ہوں گے۔


Wuxi Guojing Micro Semiconductor Technology Co., Ltd. ایک ہائی ٹیک اختراعی انٹرپرائز ہے جو سلکان کاربائیڈ SiC پاور ڈیوائسز، گیلیم نائٹرائڈ GaN آپٹو الیکٹرانک آلات اور روایتی مربوط سرکٹس کی تحقیق، ترقی اور صنعت کاری کے لیے وقف ہے۔ یہ سلکان کاربائیڈ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز پر کام کرتا ہے۔ سلکان کاربائیڈ Schottky diodes، GaN optocoupler relays، سنگل چپ انٹیگریٹڈ سرکٹس اور دیگر پروڈکٹ چپس کا ڈیزائن، پیداوار اور فروخت، اور متعلقہ مصنوعات کے مجموعی حل کے ڈیزائن کے لیے معاون خدمات فراہم کرتے ہیں۔ ہیڈکوارٹر ووشی ہائی ٹیک ڈویلپمنٹ زون، جیانگ سو صوبے میں واقع ہے، اور شینزین اور ہانگ کانگ میں R&D مراکز، سیلز سروس سپورٹ سینٹرز اور دفاتر ہیں۔



کمپنی کے سلکان کاربائیڈ پاور ڈیوائسز 650V/2A-100A، 1200V/2A-90A، 1700V/5A-80A اور دیگر سیریز کا احاطہ کرتی ہیں۔ مصنوعات کو بڑے پیمانے پر پیداوار میں ڈال دیا گیا ہے، اور مصنوعات مکمل طور پر اعلی درجے کی معیار اور بین الاقوامی برانڈز کی سطح کے مقابلے میں ہیں. اس نے پے در پے مکمل کرنٹ، فل وولٹیج سلکان کاربائیڈ Schottky diodes اور Silicon Carbide MOSFET سیریز کے پروڈکٹس کو لانچ کیا ہے، اور صنعتی گریڈ اور آٹوموٹیو-گریڈ کے قابل اعتماد ٹیسٹ پاس کیا ہے، اور اس کی کارکردگی بین الاقوامی اعلی درجے کی سطح پر پہنچ گئی ہے۔ وہ سولر انورٹر پاور سپلائیز، نئی انرجی الیکٹرک گاڑیوں اور چارجنگ پائلز میں استعمال ہوتے ہیں۔ ، سمارٹ گرڈ، اعلی تعدد ویلڈنگ، ریل نقل و حمل، صنعتی کنٹرول خصوصی بجلی کی فراہمی، قومی دفاع اور فوجی صنعت اور دیگر شعبوں. اس کی تیز رفتار سوئچنگ اور کم مزاحمتی خصوصیات کی وجہ سے، یہ اعلی درجہ حرارت کے حالات میں بھی بہترین برقی خصوصیات کی نمائش کر سکتا ہے، سوئچنگ کے نقصانات کو بہت کم کر سکتا ہے، اجزاء کو چھوٹا، ہلکا اور زیادہ موثر بناتا ہے، اور پورے نظام کی وشوسنییتا کو بہتر بنا سکتا ہے، جس سے نظام کی وشوسنییتا بہتر ہو سکتی ہے۔ الیکٹرک گاڑیوں کی زیادہ سے زیادہ پاور رینج کو 10% تک کم کیا جا سکتا ہے، پوری گاڑی کا وزن تقریباً 5% کم کیا جا سکتا ہے، اور چارجنگ پائل کے اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں محفوظ اور مستحکم آپریشن حاصل کیا جا سکتا ہے جہاں اسے استعمال کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔



کمپنی کی بنیادی R&D ٹیم میں زیادہ تر انجینئرز کے پاس ماسٹر ڈگری یا اس سے اوپر کی ڈگری ہے، اور بہت سے پی ایچ ڈی اس منصوبے کی ترقی کے ذمہ دار ہیں۔ کمپنی نے سائنسی اور تکنیکی اختراعات اور دانشورانہ املاک کے انتظام کے لیے ایک معیاری نظام قائم کیا ہے۔ اس نے سرکٹ ڈیزائن، سیمی کنڈکٹر ڈیوائس اور پروسیس ڈیزائن، قابل اعتماد ڈیزائن، ڈیوائس ماڈل نکالنے، وغیرہ میں بہت سی بنیادی ٹیکنالوجیز جمع کی ہیں، اور اس کے متعدد بین الاقوامی اور گھریلو آزاد ایجاد پیٹنٹ ہیں۔

"ملک کا سب سے اہم ہتھیار، جس کا آغاز کرسٹلائزیشن، خود کو بہتر بنانا، خود انحصاری، اور صدیوں پرانی کامیابی حاصل کرنا ہے" Guojing Micro Semiconductor کا مشترکہ مقصد ہے۔ ہم اپنے ملازمین کے لیے بہترین ترقی کی جگہ فراہم کرتے ہیں اور اپنے صارفین کو اعلیٰ معیار کی مصنوعات اور خدمات فراہم کرتے ہیں۔ ہم خلوص دل سے آپ کے ساتھ جیتنے والے مستقبل کے منتظر ہیں۔ .

اعلان دستبرداری: یہ مضمون "نیٹ ورک" سے دوبارہ تیار کیا گیا ہے اور املاک دانش کے حقوق کے تحفظ کی حمایت کرتا ہے۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہوتی ہے تو اسے حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔

کمپنی کا فون نمبر: +86-0755-83044319
فیکس/FAX: +86-0755-83975897
ای میل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 منیجر لی

QQ: 332496225 منیجر Qiu

پتہ: کمرہ 809، بلڈنگ سی، ژانتاو ٹیکنالوجی بلڈنگ، نمبر 1079 منزی ایونیو، لونگہوا نیو ڈسٹرکٹ، شینزین