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氮化鎵的崛起:矽基氮化鎵積體電路重新定義功率轉換

氮化鎵的崛起:矽基氮化鎵積體電路重新定義功率轉換

離散式功率電晶體,無論它是矽基還是矽基氮化鎵,都進入了最後發展階段。 矽基氮化鎵積體電路可以在較小的佔板面積內實現更高的性能,並且顯著降低成本和減少所需的元件工程。 本文詳細闡析氮化鎵元件的崛起和矽基氮化鎵積體電路如何重新定義功率轉換。

Bodo’s Power Systems
2020年10月
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分類: 技術文章

氮化鎵元件緩解了矽元件的問題

氮化鎵元件緩解了矽元件的問題

就像生活要面對現實一樣,老年人離開舞臺而讓位給年輕人,矽元件也是需要向現實低頭。 隨著氮化鎵元件的問世和普及,正逐步淘汰舊有可靠的矽元件。 在過去的四十年中,隨著功率MOSFET元件的結構、技術和電路拓撲的創新與不斷增長的電力需求同步發展,電源管理的效率和成本一直以來得以穩步改善。 但是,在業界發展的新時代,隨著矽功率MOSFET元件接近其理論極限,其演進速度下降了很多。 同時,新材料氮化鎵的理論性能極限穩步發展,其性能極限比老化的MOSFET元件高出6,000倍,並且比目前市場上最好的氮化鎵產品高出300倍。

EEWeb
2020年7 月16日
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分類: 技術文章

Gallium Nitride Integration: Breaking Down Technical Barriers Quickly

Gallium Nitride Integration: Breaking Down Technical Barriers Quickly

An integrated circuit made using GaN-on-Si substrates has been in production for over five years. The ultimate goal is to achieve a single component IC that merely requires a simple digital input from a microcontroller and produces a power output that drives a load efficiently, reliably under all conditions, in the smallest space possible, and economically. Discrete power transistors, whether silicon-based or GaN-on-Si, are entering their final chapter. Integrated GaN-on-Si can offer higher performance in a smaller footprint with significantly reduced engineering required.

IEEE Power Electronics Magazine
March 2020
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分類: 技術文章

面向多種功率應用的氮化鎵電晶體

面向多種功率應用的氮化鎵電晶體

矽功率MOSFE追不上目前功率電子業界的演進步伐 -- 業界需要具備高效、高功率密度及細小的外型尺寸的元件。業界看到矽MOSFET已經達到它的理論極限,從而需要找出全新元件。氮化鎵(GaN)是一種HEMT元件,具備附加增值的優勢,被證明為可以支持全新應用的要求。

Power Electronics News
2020年3月25日
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分類: 技術文章

GaN in Space

GaN in Space

This article discussed an oft forgotten or little-noticed part of the spacecraft enabling travel into outer space---power management in the space vehicle. Wide bandgap semiconductors like gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), as well as diamond, are looking to be the most promising materials for future electronic components since the discovery of silicon. These technologies, depending upon their design, offer huge advantages in terms of power capability (DC and microwave), radiation insensitivity, high temperature and high frequency operation, optical properties and even low noise capability. Therefore, wide bandgap components are strategically important for the development of next generation space-borne systems. eGaN devices are quickly gaining momentum in the space industry and we will see many more applications for them by NASA and commercial contractors in future programs like Artemis and other programs in countries around the globe pursuing efforts into Space.

Power Systems Design
November, 2019
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分類: 技術文章

氮化鎵正面攻擊矽功率MOSFET元件

氮化鎵正面攻擊矽功率MOSFET元件

目前的氮化鎵場效應電晶體在尺寸及性能方面以飛快的速度發展,而目前為業界樹立基準的氮化鎵元件的性能還可以提升多300倍。

最早採用氮化鎵元件的應用是利用氮化鎵的超快速開關速度,例如面向全自動駕駛車輛和無人機的雷射雷達系統、機械人,以及4G/LTE基站。氮化鎵元件的產量一直在增加,而其價格跟開關速度更慢、尺寸更大型和日益陳舊的MOSFET元件相約。因此,目前正是氮化鎵元件正面攻擊MOSET的時候!。

Bodo’s Power Systems
2019年6月
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分類: 技術文章

一位科學家的自述:曾為世界節省15%的電量,如今找到矽的替代物

一位科學家的自述:曾為世界節省15%的電量,如今找到矽的替代物

這位在40年前成為博士的科學家曾為世界節省了15%電量,如今他正繼續自己的創新之旅,為人類找到了矽的全新替代材料。

我父親常常教導我:一個人的真正價值,是通過他對社會所作出的貢獻來衡量的。 1975年我進入研究生院學習,那時我的興趣在半導體領域,並且認為我對社會最大的貢獻,就是找到可以替代矽的半導體材料。我的研究生畢業課題從圍繞砷化鎵展開,但是直到在1977年獲得博士學位後,我才發現,作為一種半導體材料,砷化鎵受其基本材料特性所影響,它的應用前景非常有限,於是我轉而專注於研究如何製造出更好的矽基器件。

財富中文網 (Fortune China)
2017年6月15日
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分類: 技術文章

氮化鎵盯緊基於矽元件的數據中心的龐大市場潛力

氮化鎵盯緊基於矽元件的數據中心的龐大市場潛力

在深度學習盛行下,數據中心的功率密度再次備受關注,並且產生了全新的商業機遇,包括支援30 kW/rack 以上的設備內的專有雲端服務,以及為提高系統能效以解決功率密度問題的功率轉換公司提供機遇 。氮化鎵是電源轉換晶片的全新半導體材料,可替代矽元件、實現體積小很多、能效更高及開關速度快速很多的元件。

Data Center Knowledge
2017年2月
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分類: 技術文章

為何氮化鎵元件比矽元件"優勝6000倍"?

為何氮化鎵元件比矽元件"優勝6000倍"?

宜普電源轉換公司的首席執行長Alex Lidow說矽材料是半導體的主要材料,它一直以來是電子行業背後的推動力。可是,它的性能已經到了極限。位於美國洛杉磯的宜普公司正在探究以具備更高的性能的氮化鎵(GaN)元件顛覆市場並且取得矽元件價值4000億美元(2770億英鎊)的市場份額。Alex說:「這是業界首款比矽元件的成本更低並且具備更高的性能的半導體。」

Wired Magazine
Emma Bryce
2016年3月31日
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分類: 技術文章

爲節能的半導體材料打了一支强心針

爲節能的半導體材料打了一支强心針

矽基晶片的發展因爲受到技術及經濟因素的影響而變得緩慢。業界利用全新的氮化鎵材料所具備的優勢解決這個問題。雖然各家公司致力於找出可製造尺寸更小的矽電晶體的方法,但是未能減低成本及解决在功耗方面的問題。宜普電源轉換公司的首席執行長Alex Lidow認爲相比矽元件,由於氮化鎵元件的開關可以更快速及在更高壓的條件下工作,因此氮化鎵材料在功率轉換應用中尤爲優勝。

華爾街日報
2015年6月22日
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分類: 技術文章

報仇助力半導體的能效較量

報仇助力半導體的能效較量

功率轉換需要製造細小的元件以從電力的一種形式轉換至另外的一種形式,從而使得所有電子設備運行順暢。 直至目前爲止,矽元件是功率轉換的首選元件,但是當它的效率達到極限時,業界轉而關注全新材料的發展。

Los Angeles Business Journal
2015年6月21日
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分類: 技術文章
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