نظرًا لأن المزيد والمزيد من الشركات المصنعة للهواتف المحمولة تطلق الشاحن السريع لنتريد الغاليوم ، فما هو الشاحن السريع GaN؟ شاحن نيتريد الغاليوم هو الجهاز الأساسي لمثل هذا الشاحن السريع للهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وما إلى ذلك.رقاقة GaN FETs، والتي يمكن أن تقدمها PAM-XIAMEN. تتميز شواحن نيتريد الغاليوم بخصائص الحجم الصغير والكفاءة العالية وتوليد الحرارة المنخفضة ، مما يدعم الشحن السريع للهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الطاقة الأخرى.
لماذا يكون الشاحن المصنوع على شريحة GaN FETs أسرع من الشاحن التقليدي؟ يتم تحليل الأسباب بناءً على مادة نيتريد الغاليوم على النحو التالي:
1. خصائص المواد نيتريد الغاليوم متفوقة لشاحن سريع نيتريد الغاليوم
نيتريد الغاليوم (GaN) هو مادة شبه موصلة تتكون من النيتروجين والغاليوم. نظرًا لأن فجوة نطاق نيتريد الغاليوم أكبر من 2.2 فولت ، فإنها تسمى أيضًا مادة أشباه الموصلات ذات فجوة واسعة النطاق ، وتسمى أيضًا مادة أشباه الموصلات من الجيل الثالث. تتمتع شواحن GaN السريعة بقوة إخراج أقوى وحجم أصغر ، وهي تعادل عشرات المرات نسبة خصائص الطاقة للأجهزة العادية القائمة على السيليكون. الجاليوم مادة اختراق لأشباه موصلات الطاقة في المستقبل.
بالمقارنة مع مادة السيليكون ، فإن خصائص مادة نيتريد الغاليوم هي بشكل أساسي كما يلي:
- عرض النطاق المحظور أكبر بثلاث مرات ؛
- شدة مجال الانهيار أعلى بمقدار 10 مرات ؛
- سرعة ترحيل الإلكترون المشبع أعلى بثلاث مرات ؛
- الموصلية الحرارية لنتريد الغاليوم أعلى مرتين ؛
بعض المزايا التي جلبتها تحسينات الأداء هذه هي أن نيتريد الغاليوم أكثر ملاءمة لأجهزة الطاقة عالية الطاقة وعالية التردد ، مثل الشاحن السريع لنتريد الغاليوم ، مع حجم أصغر وكثافة طاقة أكبر.
2. تطبيقات نيتريد الغاليوم
نيتريد الغاليوم مادة غير موجودة في الطبيعة ، ويتم تصنيعها بشكل مصطنع بالكامل. لا يحتوي نيتريد الغاليوم على حالة سائلة ، لذلك لا يمكن استخدام طريقة Czochralski لعملية إنتاج السيليكون أحادي البلورية لسحب بلورة مفردة GaN ، والتي يمكن تصنيعها تمامًا عن طريق تفاعل الغاز. نظرًا لوقت رد الفعل الطويل ، والسرعة البطيئة ، والعديد من المنتجات الثانوية للتفاعل ، ومتطلبات المعدات القاسية ، وتكنولوجيا GaN المعقدة للنمو ، والإنتاجية المنخفضة للغاية ، فمن الصعب للغاية الحصول على المواد البلورية أحادية نيتريد الغاليوم. لذلك ، في التطبيقات التجارية ، يتم استخدام رقائق نيتريد الغاليوم غير المتجانسة.
2.1 التطبيق النموذجي لرقاقة GaN Epitaxial في شاحن الطاقة
يُطلق على نمو نيتريد الغاليوم على ركيزة نيتريد غاليوم بلورية مفردة اسم homoepitaxial ، ونمو نيتريد الغاليوم على ركيزة من مواد أخرى يسمى رقاقة مغايرة البكتريا. في الوقت الحاضر ، نيتريد الغاليوم على الياقوت ، نيتريد الغاليوم على كربيد السيليكون ، نيتريد الغاليوم على رقاقة السيليكون هي رقائق نيتريد الغاليوم غير المتجانسة الرئيسية.
من بينها ، يمكن استخدام GaN على الياقوت فقط لصنع مصابيح LED ؛ GaN على Si يمكن استخدامها لتصنيع أجهزة الطاقة (مثل شاحن الطاقة GaN) وتردد الراديو منخفض الطاقة ؛ يمكن استخدام GaN on SiC في صناعة مصابيح LED عالية الطاقة وأجهزة الطاقة وشرائح تردد الراديو عالية الطاقة. شاحن الهاتف نيتريد الغاليوم هو تطبيق نموذجي لGaN FET على أساس ركيزة السيليكون.
2.2 وصف تفصيلي للتطبيقات الرئيسية
وبالتالي ، هناك ثلاثة مجالات تطبيق أكثر أهمية لرقائق نيتريد الغاليوم ، وهي مجال الإلكترونيات الضوئية ، ومجال الطاقة (خاصة الشاحن السريع) ومجال التردد اللاسلكي. مزيد من التفاصيل يرجى الرجوع إلى ورقة البيانات:
| التطبيقات الرئيسية لمواد الجاليوم | جهاز الكتروني ضوئي | الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) | إضاءة أشباه الموصلات ، اتصالات الضوء المرئي ، الإضاءة الذكية ، صحة الضوء ، إلخ. |
| الليزر (LD / VCSEL): الضوء الأزرق والأخضر والأشعة فوق البنفسجية | الأزرق والأخضر: شاشة عرض ليزر وألياف ضوئية بلاستيكية واتصالات تحت الماء واتصالات شبكة المنطقة المحلية ؛
الأشعة فوق البنفسجية: تخزين عالي الكثافة ، وطباعة حساسة للضوء ، واستشعار كيميائي ، ونقل دون خط البصر ، وطباعة ليزرية ، إلخ. |
||
| إلكترونيات الطاقة | الجاليوم HEMT | الجهد المنخفض (<1.2KV): الإلكترونيات الاستهلاكية ؛
الجهد المتوسط (1.2KV-1.7KV): مركبات الطاقة الجديدة ، المحركات الصناعية ، UPS ، العاكسات الكهروضوئية ، إلخ ؛ الجهد العالي (> 1.7 كيلو فولت): طاقة الرياح ، النقل بالسكك الحديدية ، الشبكة الذكية ، إلخ. |
|
| أجهزة تردد الراديو بالموجات الدقيقة | أجهزة تردد الراديو GaN HBT، HEMT | محطة الاتصالات الأساسية والمحطة
اتصالات الأقمار الصناعية Radar الاستشعار عن بعد في الفضاء ، إلخ. |
|
| MMIC |
بفضل الطلب المتزايد على الشاحن السريع لنتريد الغاليوم واختراق PAM-XIAMEN's GaN القائم على Si في مجال الطاقة ، سيكون هناك نمو أكبر في شريحة FETs من نيتريد الغاليوم لشاحن الهاتف في المستقبل.
لمزيد من المعلومات ، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكتروني على victorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.