Onderzoeks- en ontwikkelingsvoortgang van de nieuwe generatie halfgeleidertransistor met brede bandafstand

Basisconcepten van halfgeleidermaterialen met grote bandafstand
Wat is een halfgeleider met brede bandafstand?
Een halfgeleider met grote bandafstand verwijst naar een materiaal waarvan de bandbreedte groter is dan die van traditionele halfgeleidermaterialen zoals silicium. Dit type materiaal heeft een hogere doorslagspanning, een grotere elektronenmobiliteit en een betere thermische geleidbaarheid, waardoor het geschikt is om onder extreme omstandigheden te werken. Veel voorkomende halfgeleidermaterialen met een brede bandafstand zijn onder meer galliumnitride (GaN), siliciumcarbide (SiC), enz.

Voordelen van halfgeleiders met grote bandafstand
Hoog rendement:Materialen met een grote bandafstand kunnen stabiel werken bij hogere spanningen en temperaturen, waardoor het energieverlies wordt verminderd en de conversie-efficiëntie wordt verbeterd.

Miniaturisatie:Vanwege de hoge vermogensdichtheidskarakteristieken kan het apparaatvolume worden verminderd en een miniaturisatieontwerp van apparatuur worden bereikt.

Bestand tegen hoge temperaturen:Materialen met een brede bandafstand hebben een uitstekende thermische stabiliteit, waardoor apparatuur zelfs onder zware omstandigheden normaal kan werken.

Onderzoeksvoortgang van nieuwe generatie halfgeleidertransistors met brede bandafstand
Galliumnitride (GaN)-transistor
Galliumnitride (GaN) is een van de meest veelbelovende vertegenwoordigers van halfgeleidermaterialen met een brede bandafstand. De afgelopen jaren is er aanzienlijke vooruitgang geboekt in het onderzoek en de ontwikkeling van GaN-transistors voor vermogenselektronica en RF-toepassingen.

Toepassingsgebieden van GaN
Vermogenselektronica:GaN-transistors worden veel gebruikt in schakelende voedingen en omvormers om de efficiëntie te verbeteren en het volume te verminderen.

RF-communicatie:GaN is vanwege zijn hoogfrequente eigenschappen het voorkeursmateriaal geworden voor versterkers in 5G en satellietcommunicatie.

Technologische doorbraak
Onlangs hebben meerdere onderzoeksteams doorbraken bereikt op het gebied van poorttechniek, thermische beheertechnologie en massaproductieprocessen voor GaN-transistors. Deze vooruitgang heeft de prestaties van GaN-apparaten aanzienlijk verbeterd en hun commerciële toepassingen gestimuleerd.

Siliciumcarbide (SiC) transistor
Siliciumcarbide (SiC) is een ander belangrijk halfgeleidermateriaal met een grote bandafstand, met name geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen en hoge druk.

Toepassingsgebieden van SiC
Elektrische voertuigen:SiC-transistors worden veel gebruikt in het stroomconversiesysteem van elektrische voertuigen, wat de laad- en ontlaadefficiëntie van batterijen kan verbeteren.

Hernieuwbare energie:SiC-apparaten kunnen worden gebruikt voor efficiënte omvormers en netaansluitingen bij de opwekking van fotovoltaïsche energie en windenergie.

Vooruitgang op het gebied van onderzoek en ontwikkeling
Onderzoekers onderzoeken voortdurend een hogere efficiëntie en lagere kosten in de groeitechnologie en het ontwerp van de apparaatstructuur van SiC-materialen. De ontwikkeling van nieuwe SiC MOSFET's en SiC JFET's heeft bijvoorbeeld het geleidingsverlies van de apparaten aanzienlijk verminderd en de algehele prestaties verbeterd.

Marktvooruitzichten van de nieuwe generatie halfgeleidertransistors met brede bandafstand
marktvraag
Volgens de voorspellingen van marktonderzoeksinstituten wordt verwacht dat de halfgeleidermarkt met een grote bandbreedte de komende jaren een snelle groei zal doormaken, met een verwachte marktomvang van miljarden dollars in 2025. De belangrijkste factoren die deze groei aansturen zijn onder meer de popularisering van elektrische voertuigen, de toenemende vraag naar hernieuwbare energie en de bevordering van 5G-communicatietechnologie.

Competitief landschap
Momenteel is de mondiale halfgeleidermarkt met een brede bandafstand hevig concurrerend. Tot de belangrijkste marktdeelnemers behoren internationale giganten als Meixin, Infineon en Hitachi, en ook een groot aantal opkomende bedrijven hebben zich aangesloten. Bedrijven concurreren voortdurend op het gebied van technologisch onderzoek en ontwikkeling, productdiversificatie en marktuitbreiding om een ​​voordeel te behalen in deze opkomende markt.

Toekomstige ontwikkelingsrichting
Verbeter de materiaalprestaties verder
In toekomstig onderzoek en ontwikkeling zullen wetenschappers nieuwe materialen met een brede bandafstand blijven onderzoeken, waarbij ze zich inzetten voor het verder verbeteren van de elektrische eigenschappen en thermische stabiliteit van materialen om aan de groeiende marktvraag te voldoen.

Oprichting van een ecosysteem
Met de ontwikkeling van halfgeleidertechnologie met grote bandbreedte zullen geleidelijk daaraan gerelateerde industriële ketens en ecosystemen tot stand komen, inclusief materiaalvoorziening, productie van apparatuur en systeemintegratie, die garanties zullen bieden voor de duurzame ontwikkeling van de markt.

Standaardisatie en certificering
Om de wijdverbreide toepassing van halfgeleiderproducten met een grote bandbreedte te bevorderen, moet de industrie dringend relevante normen en certificeringssystemen ontwikkelen om de betrouwbaarheid en interoperabiliteit van de producten te verbeteren.

http://www.trrsemicon.com/transistor/bas40-sot-23-schottky-barrier-diode.html