Неуморно настојање за већом енергетском ефикасношћу, већом густином снаге и бржим повезивањем покреће фундаментални помак у индустрији полупроводника. Док силицијум наставља да се развија, сложени полупроводници као што су силицијум карбид (СиЦ) и галијум нитрид (ГаН)-који се често узгајају на супстратима као што су СиЦ или сафир-се крећу из нише у маинстреам. Овај чланак истражује покретаче тржишта и трансформативне апликације које подстичу усвајање ових напредних материјала за плочице.
1. Револуција електричних возила: изграђена на СиЦ-у
Прелазак аутомобилске индустрије на електрификацију је можда највећи покретач потражње за СиЦ плочицама. СиЦ енергетски модули су у срцу вучног претварача, претварајући једносмерну снагу батерије у наизменичну за мотор. У поређењу са силицијумским ИГБТ-овима, СиЦ МОСФЕТ-ови смањују комутационе губитке инвертера до 70%, омогућавајући:
Проширен домет вожње (побољшање од 5-10%) из истог пакета батерија.
Брже пуњење захваљујући већој фреквенцији рада уграђених пуњача.
Смањена величина и тежина система за управљање топлотом.
Како се производња електричних возила повећава, потражња за високо-квалитетом,-контролисаним кваровима 4Х-Н СиЦ плочицама вртоглаво расте, гурајући добављаче да повећају производњу од 6 инча и 8 инча.
2. Омогућавање транзиције зелене енергије
Системи обновљивих извора енергије у великој мери зависе од ефикасне конверзије енергије. СиЦ постаје критичан у:
Соларни инвертори: Максимизирање жетве енергије минимизирањем губитака конверзије из фотонапонских панела у мрежу.
Претварачи ветрогенератора: Руковање високим нивоима снаге у компактним просторима гондоле.
Системи за складиштење енергије (ЕСС): Омогућавање двосмерног, ефикасног протока између мреже, батерија и потрошача.
Робусност и ефикасност СиЦ уређаја директно се претварају у нижу нивелисану цену енергије (ЛЦОЕ), убрзавајући глобалне напоре за декарбонизацију.
3. 5Г и даље инфраструктура, коју покрећу ГаАс и ГаН
Увођење 5Г и планирање за 6Г захтевају РФ компоненте које раде на милиметарским-фреквенцијама таласа са високом линеарношћу и ефикасношћу енергије. Ово је домен ГаАс и ГаН-на-СиЦ-у.
ГаАс остаје доминантан за{0}}појачиваче ниске буке (ЛНА) и прекидаче у антенама паметних телефона и путевима пријемника базних станица због својих одличних перформанси шума.
ГаН-он-СиЦ је водећа технологија за појачала снаге (ПА) у предајницима макро базних станица. Супериорна топлотна проводљивост СиЦ-а ефикасно распршује топлоту из слоја ГаН велике-снаге, омогућавајући снажнији и поузданији пренос сигнала на веће удаљености.
4. Неопевани херој: Специјализовани супстрати за повезани свет
Осим напајања и РФ, специјализоване плочице омогућавају кључне модерне технологије:
Сафирне подлоге су неопходне за производњу плавих и белих ЛЕД диода на бази ГаН{0}}а које доминирају општим и аутомобилским осветљењем. Они су такође кључни за РФ филтере у паметним телефонима.
Стаклене плочице од топљеног силицијум-диоксида и Борофлоат стакла су незаменљиве у МЕМС сензорима, биочиповима и напредном паковању (нпр. интерпосерс), где се захтева њихова прецизна геометрија, термичка стабилност и изолациона својства.
Стратешке импликације за произвођаче уређаја
За компаније које развијају производе{0}}следеће генерације, сарадња са добављачем плочица који има портфолио-у будућности је стратешка неопходност. Могућност набавке не само силицијумских, већ и поузданих СиЦ, ГаАс и сафирних плочица -класе спецификације од једног партнера са знањем смањује време квалификације и ризик у ланцу снабдевања. Добављачи који нуде сродне услуге-са додатом вредношћу-као што су епитаксијални раст (ГаН, СОС), наношење филма и прецизно сечење{7}}обезбеђују још већу предност испоруком полу{8}}готових епи-вафера или делова прилагођене{10}}величине{{11}{11} на тржишту, убрзавајући ваше време{11} врхунски-уређаји у овим{14}} секторима високог раста.