Gan, Sic, ແລະ SI ໃນເຕັກໂນໂລຢີພະລັງງານ: ການຄົ້ນຫາອະນາຄົດຂອງ semiconductors ທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ

ການແນະນໍາ

ເຕັກໂນໂລຢີພະລັງງານແມ່ນພື້ນຖານຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ, ແລະເປັນຄວາມກ້າວຫນ້າດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ, ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການປັບປຸງການເຮັດວຽກຂອງລະບົບໄຟຟ້າສືບຕໍ່ເພີ່ມຂື້ນ. ໃນສະພາບການນີ້, ການເລືອກວັດສະດຸ semiconductor ກາຍເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ສຸດ. ໃນຂະນະທີ່ secicon ແບບດັ້ງເດີມ (SI) ແມ່ນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ມີຄວາມໂດດເດັ່ນຄ້າຍຄືກັບ gallium nitride (sicic carbide (sic) ເພີ່ມຂື້ນໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີຄວາມກ້າວຫນ້າສູງ. ບົດຂຽນນີ້ຈະຄົ້ນຫາຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງສາມວັດສະດຸພະລັງງານ, ສະຖານະການການນໍາໃຊ້ຂອງພວກເຂົາ, ແລະມີຄວາມຮູ້ສຶກວ່າເປັນຫຍັງ Gan ແລະ Sic ກໍາລັງຈະຈໍາເປັນໃນລະບົບໄຟຟ້າໃນອະນາຄົດ.

1. ຊິລິໂຄນ (SI) - ວັດສະດຸທີ່ມີ semiconductor ແບບດັ້ງເດີມ

ມີຄຸນລັກສະນະແລະຂໍ້ດີແລະຂໍ້ດີ 1.1
Silicon ແມ່ນອຸປະກອນການບຸກເບີກທີ່ຢູ່ໃນສະຫນາມພະລັງງານ semiconductor, ມີໃບສະຫມັກເປັນທົດສະວັດໃນອຸດສະຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ. ອຸປະກອນທີ່ອີງໃສ່ Si ມີຂະບວນການຜະລິດທີ່ແກ່ແລ້ວແລະພື້ນຖານການນໍາໃຊ້ທີ່ກວ້າງ, ສະເຫນີຂໍ້ດີເຊັ່ນ: ຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງທີ່ຕໍ່າແລະເປັນລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂື້ນ. ອຸປະກອນຊິລິໂຄນວາງສະແດງໄຟຟ້າທີ່ດີ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເຫມາະສົມກັບໂປແກຼມເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າທີ່ມີພະລັງຫລາຍ, ຈາກລະບົບອຸດສາຫະກໍາຕ່ໍາເພື່ອລະບົບອຸດສາຫະກໍາສູງ.

1.2 ຂໍ້ຈໍາກັດ
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນຖານະເປັນຄວາມຕ້ອງການທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງແລະການປະຕິບັດໃນລະບົບພະລັງງານຈະເລີນເຕີບໂຕ, ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງອຸປະກອນຊິລິໂຄນຈະກາຍເປັນປາກົດຂື້ນ. ຫນ້າທໍາອິດ, Silicon ປະຕິບັດບໍ່ດີພາຍໃຕ້ສະພາບຄວາມຖີ່ສູງແລະສະພາບອຸນຫະພູມສູງ, ເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍພະລັງງານເພີ່ມຂື້ນແລະປະສິດທິພາບຂອງລະບົບຫຼຸດລົງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຂອງ Silicon ເຮັດໃຫ້ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ທ້າທາຍໃນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານສູງ, ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ລະບົບຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະຊີວິດ.

1.3 ພື້ນທີ່ສະຫມັກ
ເຖິງວ່າຈະມີສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້, ອຸປະກອນຊິລິໂຄນຍັງຄົງເປັນສ່ວນປະກອບໃນການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມແລະເຄື່ອງປ່ຽນໄຟຟ້າທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ເຄື່ອງປ່ຽນແປງ DC-DC, ເຄື່ອງໃຊ້ໃນຄົວເຮືອນ, ແລະອຸປະກອນຄອມພິວເຕີສ່ວນບຸກຄົນ.

2. Gallium Nitride (Gan) - ອຸປະກອນການປະຕິບັດທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງທີ່ເກີດຂື້ນ

ຄຸນລັກສະນະແລະຂໍ້ດີແລະຂໍ້ດີ 2.1
Nitride Gallium ແມ່ນ bandgap ກ້ວາງsemicondorctorວັດສະດຸທີ່ມີລັກສະນະໂດຍສະຫນາມແຕກສູງ, ການເຄື່ອນໄຫວເອເລັກໂຕຣນິກສູງ, ແລະຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ Silicon, ອຸປະກອນ gan ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ໃນຄວາມຖີ່ທີ່ສູງກວ່າ, ຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດຂອງສ່ວນປະກອບຕົວຕັ້ງຕົວເອງແລະເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ອຸປະກອນ Gan ສາມາດເພີ່ມທະວີຄວາມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບໄຟຟ້າໄດ້ເນື່ອງຈາກການປະສານງານຕ່ໍາແລະປ່ຽນການສູນເສຍ, ໂດຍສະເພາະໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ຄວາມຖີ່ສູງ.

2.2 ຂໍ້ຈໍາກັດ
ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນການນໍາໃຊ້ຂອງ Gan, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຂອງມັນຍັງມີຄວາມສູງພໍສົມຄວນທີ່ຈະໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງແລະມີປະສິດທິພາບສູງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເທັກໂນໂລຍີ gan ຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຂອງການພັດທະນາໃນໄລຍະເລີ່ມຕົ້ນແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວແລະການເຕີບໃຫຍ່ຂອງການຜະລິດໃຫຍ່ທີ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຮັບຄວາມຮັບຜິດຊອບຕໍ່ໄປ.

2.3 ພື້ນທີ່ສະຫມັກ
ອຸປະກອນເສີມທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງແລະມີປະສິດຕິພາບສູງໄດ້ເຮັດໃຫ້ການຮັບຮອງເອົາຂອງພວກເຂົາຢູ່ໃນຫລາຍໆຂົງເຂດທີ່ພົ້ນເດັ່ນ, ລວມທັງເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າໄວ, ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ 5G, ແລະເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງສຸດ. ໃນຖານະເປັນແນວໂນ້ມທີ່ກ້າວຫນ້າແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼຸດລົງ, Gan ຄາດວ່າຈະມີບົດບາດທີ່ໂດດເດັ່ນໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ກວ້າງຂວາງ.

3. Carbide Silicon (SIC) - ເອກະສານທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າສູງ

3.1 ຄຸນລັກສະນະແລະຂໍ້ໄດ້ປຽບ
ຊິລິໂຄນ Carbide ແມ່ນອີກອຸປະກອນເສີມທີ່ມີ semiconductor ອື່ນທີ່ມີຮູບຊົງສະຫນາມແຕກສູງທີ່ສູງກວ່າ, ຄວາມຮ້ອນຂອງຄວາມຮ້ອນ, ແລະຄວາມໄວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກກ່ວາຊິລິໂຄນ. ອຸປະກອນ SIC Excel ໃນໂປແກຼມທີ່ມີພະລັງງານສູງແລະມີພະລັງງານສູງ, ໂດຍສະເພາະໃນພາຫະນະໄຟຟ້າ (Evs) ແລະ Inverts ອຸດສາຫະກໍາ. ຄວາມທົນທານແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງສູງແລະການປ່ຽນແປງທີ່ຕໍ່າຂອງ Sic ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການປ່ຽນແປງພະລັງງານແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ດີທີ່ສຸດ.

3.2 ຂໍ້ຈໍາກັດ
ຄ້າຍຄືກັບ Gan, ອຸປະກອນ SIC ມີລາຄາແພງທີ່ຈະຜະລິດ, ມີຂະບວນການຜະລິດສະລັບສັບຊ້ອນ. ສິ່ງນີ້ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຂອງພວກເຂົາໃຫ້ກັບໂປແກຼມທີ່ມີຄຸນຄ່າສູງເຊັ່ນ: ລະບົບໄຟຟ້າ ev, ລະບົບພະລັງງານທົດແທນ, ເຄື່ອງປັ່ນປ່ວນສູງ, ແລະອຸປະກອນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າສູງ.

3.3 ພື້ນທີ່ສະຫມັກ
SICE's Effect, ຄຸນລັກສະນະສູງຂອງ Sic ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດເຕີບໃຫຍ່ແລະເຕັກໂນໂລຢີຄວາມກ້າວຫນ້າ, ການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນ SIC ໃນຂົງເຂດເຫຼົ່ານີ້ຈະສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍ.

Gan, Sic, si ໃນເຕັກໂນໂລຢີສະຫນອງພະລັງງານ

. ການວິເຄາະແນວກ້າວການຕະຫຼາດ

4.1 ການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງຕະຫຼາດ Gan ແລະ Sic Sic
ໃນປະຈຸບັນ, ຕະຫຼາດເຕັກໂນໂລຢີໄຟຟ້າກໍາລັງດໍາເນີນການຫັນເປັນ, ຄ່ອຍໆປ່ຽນຈາກອຸປະກອນຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມກັບອຸປະກອນຊິລິໂຄນ Gan ແລະ Sic. ອີງຕາມບົດລາຍງານການຄົ້ນຄວ້າຕະຫຼາດ, ຕະຫຼາດ Gan ແລະ Sic ກໍາລັງຂະຫຍາຍອອກໄປຢ່າງໄວວາແລະຄາດວ່າຈະສືບຕໍ່ການເຕີບໂຕຂອງການເຕີບໂຕສູງຂອງມັນໃນຊຸມປີຕໍ່ໄປ. ແນວໂນ້ມນີ້ແມ່ນຖືກກະຕຸ້ນໂດຍຫລາຍປັດໃຈ:

- ** ການເພີ່ມຂື້ນຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ **: ໃນຂະນະທີ່ຕະຫຼາດໂບຮານກໍາລັງຈະເລີນເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາ, ຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບສູງ, semiconduuc SIC ອຸປະກອນ, ເນື່ອງຈາກການປະຕິບັດງານທີ່ສູງກວ່າຂອງພວກເຂົາໃນການນໍາໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າສູງ, ໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ຕ້ອງການລະບົບໄຟຟ້າ Ev.
- ** ການພັດທະນາພະລັງງານທົດແທນ **: ລະບົບຜະລິດພະລັງງານທົດແທນ, ເຊັ່ນ: ພະລັງງານແສງຕາເວັນແລະລົມ, ຕ້ອງມີເຕັກໂນໂລຢີປ່ຽນແປງພະລັງງານທີ່ມີປະສິດຕິພາບ. SIC ອຸປະກອນ, ມີປະສິດທິພາບສູງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບເຫຼົ່ານີ້.
- ** ຜູ້ບໍລິໂພກເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າຜູ້ບໍລິໂພກ **

4.2 ເປັນຫຍັງເລືອກ Gan ແລະ SIC
ເອົາໃຈໃສ່ຢ່າງແຜ່ຫຼາຍຕໍ່ Gan ແລະ Sic Sic ແມ່ນມາຈາກການປະຕິບັດງານທີ່ດີກວ່າຂອງພວກເຂົາຜ່ານອຸປະກອນຊິລິໂຄນໃນແອັບພລິເຄຊັນຊິລິໂຄນ.

- ** ປະສິດທິພາບສູງກວ່າ **: ອຸປະກອນ Gan ແລະ Sic Excel ໃນໂປແກຼມທີ່ມີຄວາມຖີ່ແລະແຮງດັນສູງ, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານແລະການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ. ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ສໍາຄັນໂດຍສະເພາະໃນພາຫະນະໄຟຟ້າ, ພະລັງງານທົດແທນ, ແລະເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າຜູ້ບໍລິໂພກທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ.
- ** ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ ** ເພາະວ່າອຸປະກອນ Gan ແລະ Sic ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ໃນຄວາມຖີ່ຂອງພະລັງງານ, ເຄື່ອງອອກແບບພະລັງງານສາມາດຫຼຸດຂະຫນາດຂອງສ່ວນປະກອບຕົວຕັ້ງຕົວຕີ, ເຮັດໃຫ້ຂະຫນາດຂອງລະບົບໄຟຟ້າໄດ້ຫລຸດລົງ. ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການການອອກແບບນ້ອຍໆແລະເບົາບາງລົງ, ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າແລະເຄື່ອງໃຊ້ຂອງຜູ້ບໍລິໂພກ.
- ** ເພີ່ມຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ **: ອຸປະກອນ SIC

.. ສະຫຼຸບ

ໃນວິວັດທະນາການຂອງເຕັກໂນໂລຢີພະລັງງານທີ່ທັນສະໄຫມ, ການເລືອກ semiconductor ວັດຖຸ semiconductor ຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນກະທົບຂອງລະບົບຜົນກະທົບແລະທ່າແຮງໃນການນໍາໃຊ້. ໃນຂະນະທີ່ Silicon ຍັງຄອບງໍາຕະຫຼາດການນໍາໃຊ້ພະລັງງານແບບດັ້ງເດີມ, Gan ແລະ Sic Technologies ແມ່ນກາຍເປັນຕົວເລືອກທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບລະບົບໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ແລະຄວາມຫນ້າຮັກສູງທີ່ສຸດໃນຂະນະທີ່ມັນແກ່.

Gan ແມ່ນ penetring ຜູ້ບໍລິໂພກຢ່າງໄວວາເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າແລະຂະແຫນງການສື່ສານເນື່ອງຈາກມີຄຸນລັກສະນະທີ່ມີຄວາມຖີ່ແລະມີປະສິດທິພາບສູງຂອງມັນ, ດ້ວຍຄວາມໄດ້ປຽບທີ່ເປັນເອກະລັກໃນແຮງດັນໄຟຟ້າສູງໃນພາຫະນະໄຟຟ້າແລະລະບົບພະລັງງານທົດແທນ. ໃນຂະນະທີ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼຸດລົງແລະເຕັກໂນໂລຢີຄວາມກ້າວຫນ້າ, Gan ແລະ Sic ຄາດວ່າຈະທົດແທນອຸປະກອນຊິລິໂຄນໃນລະດັບເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກວ້າງຂວາງ, ການຂັບຂີ່ເຕັກໂນໂລຢີພະລັງງານໃນໄລຍະການພັດທະນາໃຫມ່.

ການປະຕິວັດນີ້ນໍາໂດຍ Gan ແລະ Sic ຈະບໍ່ພຽງແຕ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຕໍ່ການຄຸ້ມຄອງຫຼາຍຢ່າງ, ຈາກການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານ, ຊຸກຍູ້ໃຫ້ພວກເຂົາມີປະສິດທິພາບສູງແລະມີປະສິດທິພາບສູງກວ່າເກົ່າ.


ເວລາໄປສະນີ: Aug-28-2024