Apakah Pengecas Pantas Gallium Nitride?

Apakah Pengecas Pantas Gallium Nitride?

Oleh kerana semakin banyak pengeluar telefon bimbit melancarkan pengecas pantas gallium nitride, apa itu pengecas pantas GaN? Pengecas gallium nitrida adalah bahawa peranti teras pengecas pantas seperti untuk telefon pintar, komputer riba dan lain-lain menggunakanCip GaN FETs, yang boleh ditawarkan oleh PAM-XIAMEN. Pengecas gallium nitrida mempunyai ciri-ciri saiz kecil, kecekapan tinggi, dan penjanaan haba rendah, menyokong pengecasan pantas telefon pintar, komputer riba dan peranti kuasa lain.

Mengapa pengecas yang dibuat pada cip GaN FETs lebih pantas daripada yang biasa? Sebab-sebabnya dianalisis berdasarkan bahan gallium nitrida seperti berikut:

1. Sifat Bahan Gallium Nitride Unggul untuk Pengecas Pantas Gallium Nitride

Gallium nitrida (GaN) adalah bahan semikonduktor yang terdiri daripada nitrogen dan gallium. Kerana jurang pita gallium nitrida lebih besar daripada 2.2 eV, ia juga disebut sebagai bahan semikonduktor jurang jalur lebar, dan juga disebut sebagai bahan semikonduktor generasi ketiga. Pengecas pantas GaN mempunyai kuasa output yang lebih kuat dan saiz yang lebih kecil, puluhan kali ganda nisbah ciri kuasa peranti berasaskan silikon biasa. GaN adalah bahan terobosan untuk semikonduktor kuasa pada masa akan datang.

Berbanding dengan bahan silikon, sifat bahan gallium nitrida adalah seperti berikut:

  • Lebar jalur terlarang adalah 3 kali lebih besar;
  • Kekuatan medan pemecahan adalah 10 kali lebih tinggi;
  • Kelajuan penghijrahan elektron tepu adalah 3 kali lebih tinggi;
  • Kekonduksian terma Gallium nitrida adalah 2 kali lebih tinggi;

Beberapa kelebihan yang dihasilkan oleh peningkatan prestasi ini adalah bahawa gallium nitride lebih sesuai untuk peranti berkuasa tinggi dan frekuensi tinggi, seperti pengecas pantas gallium nitrida, dengan isipadu yang lebih kecil dan ketumpatan daya yang lebih besar.

2. Aplikasi Gallium Nitride

Gallium nitrida adalah bahan yang tidak ada di alam semula jadi, dan ia disintesis sepenuhnya secara buatan. Gallium nitrida tidak memiliki keadaan cair, jadi metode Czochralski dari proses pengeluaran silikon monokristalin tidak dapat digunakan untuk mengeluarkan kristal tunggal GaN, yang dapat disintesis murni dengan reaksi gas. Oleh kerana masa reaksi yang panjang, kelajuan perlahan, banyak produk sampingan reaksi, keperluan peralatan yang keras, teknologi GaN yang kompleks untuk pertumbuhan, dan produktiviti yang sangat rendah, bahan kristal tunggal gallium nitrida sangat sukar diperoleh. Oleh itu, dalam aplikasi komersial, wafer heteroepitaxial gallium nitrida lebih banyak digunakan.

wafer untuk pengecas pantas gallium nitrida

2.1 Aplikasi Khas GaN Epitaxial Wafer dalam Pengecas Kuasa

Pertumbuhan gallium nitrida pada substrat gallium nitrida kristal tunggal disebut homoepitaxial, dan pertumbuhan gallium nitrida pada substrat bahan lain disebut wafer heteroepitaxial. Pada masa ini, gallium nitrida pada safir, gallium nitrida pada silikon karbida, gallium nitride pada silikon wafer adalah wafer heteroepitaxial gallium nitrida utama.

Antaranya, GaN pada safir hanya boleh digunakan untuk membuat LED; GaN pada Si boleh digunakan untuk fabrikasi peranti kuasa (contohnya pengecas kuasa GaN) dan frekuensi radio berkuasa rendah; GaN pada SiC boleh digunakan untuk membuat LED berkuasa tinggi, peranti kuasa dan cip frekuensi radio berkuasa tinggi. Pengecas telefon Gallium nitrida adalah aplikasi khasGaN FET berdasarkan substrat silikon.

2.2 Penerangan terperinci untuk Aplikasi Utama

Oleh itu, terdapat tiga bidang aplikasi yang lebih penting untuk wafer gallium nitrida, iaitu medan optoelektronik, medan kuasa (terutamanya pengecas pantas) dan medan frekuensi radio. Maklumat lebih lanjut sila rujuk lembar data:

Aplikasi utama bahan GaN Peranti optoelektronik Diod Pemancar Cahaya (LED) Pencahayaan semikonduktor, komunikasi cahaya kelihatan, pencahayaan pintar, kesihatan cahaya, dll.
Laser (LD / VCSEL): cahaya biru-hijau, ultraviolet Biru-hijau: paparan laser, serat optik plastik dan komunikasi bawah air, komunikasi rangkaian kawasan tempatan;

Ultraviolet: penyimpanan berketumpatan tinggi, percetakan sensitif cahaya, penginderaan kimia, transmisi tanpa pandangan, litografi laser, dll.

Elektronik kuasa Gan HEMT Voltan rendah (<1.2KV): elektronik pengguna;

Voltan sederhana (1.2KV-1.7KV): kenderaan tenaga baru, motor perindustrian, UPS, penyongsang fotovoltaik, dan lain-lain;

Voltan tinggi (> 1.7KV): kuasa angin, transit rel, grid pintar, dll.

Peranti frekuensi radio gelombang mikro Peranti frekuensi radio GaN HBT, HEMT Stesen asas dan terminal komunikasi

Komunikasi satelit

Radar

Penginderaan jauh ruang, dll.

MMIC

 

Berkat permintaan yang lebih tinggi dalam pengecas pantas gallium nitrida dan kejayaan GaN berasaskan Si PAM-XIAMEN di medan kuasa, akan ada pertumbuhan yang lebih besar dalam cip FETs gallium nitrida untuk pengecas telefon pada masa akan datang.

Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di victorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.

Kongsi catatan ini