首页 » 科学 » 美国硅基功率器件公司开拓新型高效功率芯片削减能源损耗_功率_半导体

美国硅基功率器件公司开拓新型高效功率芯片削减能源损耗_功率_半导体

南宫静远 2025-01-07 16:22:16 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

随着云打算、人工智能等行业对电力需求不断增加,功率转换摧残浪费蹂躏问题困扰环球。
据《华尔街日报》宣布,美国硅基功率器件开拓商iDEAL Semiconductor公司日前宣告开拓了一种新方法来遏制功率转换的摧残浪费蹂躏,其开拓的一款新型高效功率芯片可将功率转换摧残浪费蹂躏从16%减少到12.8%,该芯片可运用于太阳能电池板、家用电器、数据中央做事器、电动汽车等。

功率半导体又称电力电子器件,是电子家当链中的核心器件之一,其范例的功率处理功能包括变频、变压、变流、功率放大、功率管理等。
如果集成电路芯片是大脑,那么功率半导体器件便是心脏,大脑卖力处理信息,心脏卖力给大脑供应能源。

美国硅基功率器件公司开拓新型高效功率芯片削减能源损耗_功率_半导体 美国硅基功率器件公司开拓新型高效功率芯片削减能源损耗_功率_半导体 科学

常日,电网以标准电压(如美国电压为120伏)向家庭或企业运送电力。
根据实际利用情形,设备运行的电压范围很广,AI处理器的电压为0.8伏,电动汽车的电压超过1000伏,这些设备都须要芯片将电力转换成可以利用的形式,同时也不可避免会造成摧残浪费蹂躏。
在功率转换运用中,均匀效率常日在84%旁边,转换丢失紧张表现为热量。
这些热量须要被冷却,器件才能坚持最佳运行条件。
但冷却技能每每须要额外的能源花费,进一步加剧了能源效率低下。
因此须要探求创新办理方案,提高转换效率,最大限度减少散热。

美国硅基功率器件公司开拓新型高效功率芯片削减能源损耗_功率_半导体 美国硅基功率器件公司开拓新型高效功率芯片削减能源损耗_功率_半导体 科学
(图片来自网络侵删)

iDEAL联合创始人兼首席实行官马克·格拉纳汉(Mark Granahan)表示,该公司基于SuperQ技能开拓的高效功率芯片可将功率转换中的摧残浪费蹂躏从16%减少到12.8%。
据《华尔街日报》宣布,SuperQ技能借鉴了光伏电池的一些想法,格拉纳汉认为半导体薄膜处理工艺可用于新一代硅基功率芯片,将这项技能与最前辈的数字逻辑芯片制造设备相结合是关键,这得以在原子尺度上事情,科学家和工程师能够在设备的特定区域操纵单个原子,以实现相应电气特性,提高功率半导体事情效率。

iDEAL公司成立于2016年,目标是开拓天下上最节能的功率半导体。
据《华尔街日报》宣布,格拉纳汉在半导体领域拥有数十年履历,2014年从德州仪器退休,此后两年在美国宾夕法尼亚州立大学材料研究所纳米制造实验室证明了他对一种新型功率芯片的想法。

值得把稳的是,在功率半导体领域,业界一贯在探索将碳化硅和氮化镓等第三代宽禁带半导体材料运用于高频高压中。
例如氮化镓材料耐热性好,因具有高电子迁移率而成为高频的“赢家”,可提高晶体管的开关转换速率,适用于高频率、大功率电路中。
再比如美国北卡罗来纳州的半导体公司Wolfspeed利用碳化硅材料生产晶圆和功率半导体,根据Wolfspeed的说法,虽然碳化硅比硅贵,但它具有系统级上风,利用碳化硅构建的系统体积更小、重量更轻、效率更高,从而在工业、能源和汽车运用中创造本钱上风。

因此很多公司都在探求硅的替代材料,并不像iDEAL那样关注硅基功率器件。
但格拉纳汉认为,硅的替代品本钱可能要贵3-4倍,而如果采取人们熟习并且随意马虎得到的硅材料,iDEAL可以供应更高效的芯片,其价格/性能指标对付事情在850伏以下的器件来说具有经济意义。

相关文章