ניו-טק מגזין | מרץ 2022 | מהדורה דיגיטלית

השתלהמונוליטיתשל רכיביםעל בסיס גליום ניטריד ) משפרתאת ביצועי השבבים GaN (

IMEC ,)Stefaan Decoutere סטפן דקוטר (

,) Stefaan Decoutere טפן דקוטר ( ראש תכנית האלקטרוניקה של

לרעשים בצורת תנודות בלתי־רצויות של האות. הדרך הטובה ביותר להקטין את ההשראות הטפיליות ולנצל את מהירות היא להשתיל GaN המיתוג הגבוהה של על גבי HEMT את הדרייבר וטרנזיסטור ה־ אותו שבב," מסביר סטפן דקוטר. "פתרון זה גם מקצר במחצית את מתח הזמן המת בין שני טרנזיסטורים בחצי הגשר – הזמן שבין סגירת אחד הטרנזיסטורים ופתיחת השני שבמהלכו נוצר קצר בין מקור הכוח להארקה. השתלת כל הרכיבים על גבי אותו שבב תפחית את הרעשים, תקצר את הזמן המת ותשפר את יעילות הממיר באופן כללי." כבר השיגה התקדמות משמעותית Imec בתחום השתלה מונוליטית של רכיבים שונים על גבי מצע סיליקון־על־מבודד ), ובהם דרייברים, חצי גשרים ומעגלי SOI ( בקרה/הגנה. לאחרונה, הצליחו החוקרים להוסיף שני רכיבים מעניינים עד imec ב־ עם HEMT מאוד: טרנזיסטורים מסוג ) ודיודות שוטקי. d ) Depletion תעלה מסוג השתלת טרנזיסטורים מסוג d עם תעלה מסוג HEMT

המיתוג, התברר במהירה כי גליום ניטריד ) הוא אחד החומרים המבטיחים GaN ( GaN / ביותר למטרה זאת. למערכת ניידות חשמלית גבוהה יותר ושדה AlGaN חשמלי קריטי גבוה יותר המגן מפני פריצה חשמלית. בשילוב עם הניידות החשמלית , HEMT הגבוהה של טרנזיסטור מסוג מתקבלים התקנים ושבבים קטנים יותר, עם מתח פריצה גבוה יותר, מהירות מיתוג גבוהה יותר והפסדי מוליכות נמוכים יותר לעומת פתרונות דומים על בסיס סיליקון. GaN כיום, רוב מערכות הכוח על בסיס מורכבות מכמה שבבים. רכיבי המערכת מיוצרים בנפרד ואז מורכבים ביחד על גבי מעגל מודפס. החסרון של הגישה הזאת הוא שנוכחותן של השראות טפיליות פוגעת בביצועים. "דרייברים לדוגמה. טרנזיסטורים עם דרייברים הנמצאים בשבב נפרד מושפעים מאוד מהשראות טפיליות בדרך שבין יציאת הדרייבר לכניסת הטרנזיסטור, וכן בצומת המיתוג של חצאי גשרים. ללא דיכוי ההשראות הטפיליות, מהירות המיתוג על בסיס HEMT של הטרנזיסטורים מסוג כל כך גבוהה עד שהיא מובילה GaN

ס

) GaN מעגלי הספק על בסיס גליום ניטריד ( , מדבר על הצלחת השתלת דיודות imec ב־ שוטקי בהספק גבוה וטרנזיסטורים מסוג במערכת Depletion עם תעלה מסוג HEMT בטכנולוגיית סיליקון־ 200 V כוח חכמה על־מבודד על בסיס טרנזיסטורים מסוג . השתלת הרכיבים האלה p - GaN HEMT מאפשרת לתכנן שבבים עם יכולות חדשות וביצועים משופרים שמקדמים את מערכות לשלב הבא. ההישג GaN הכוח על בסיס DC - הזה סולל את הדרך לפיתוח ממירי ) יעילים יותר. PoL ונקודת עומס ( DC ) הוא GaN גליום ניטריד ( היורששל סיליקון בתחום מעגלי ההספק במשך עשורים, טרנזיסטורים על בסיס ; בעברית טרנזיסטור MOSFET סיליקון ( תוצא שדה) שימשו במערכות להמרת זרם ), ולהפך; או DC ) לזרם ישר ( AC חילופין ( ) ממתח נמוך למתח DC להמרת זרם ישר ( גבוה, ולהפך. בחיפוש אחרי חומרים חדשים שיכולים להאיץ את מהירות

New-Tech Magazine l 38