바카라 사이트 주소 반도체 (전원 장치) 란 무엇입니까?
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2023/05/17
전원 반도체 (전원 장치)
무엇입니까?
-카본 중립 키 장치-
과학의 눈으로보기,
사회가주의를 기울이는 진짜 이유
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바카라 사이트 주소 반도체 (전원 장치)는 DC를 AC로 변환하는 인버터와 같은 기능을 갖춘 전원 변환기, AC 변환기를 DC로 변환하는 기능 및 주파수 변환을 구성하는 가장 중요한 반도체 장치의 일반적인 용어입니다 이러한 바카라 사이트 주소 변환에는 고전압과 큰 전류를 고속으로 켜고 끄는 스위치가 필요하므로 반도체의 특성을 사용하여 전기 신호로 제어됩니다 저항을 사용하는 기존의 전환 방법과 비교하여, 열 에너지로 인해 에너지 손실이 감소하여 에너지 절약에 기여합니다 바카라 사이트 주소 반도체는 이제 열차, 전기 자동차, 가정용 가전 제품, 조명 장비, 전자기 밥솥 및 컴퓨터 전원 공급 장치를 포함한 다양한 친숙한 상황에서 사용됩니다
Power Semiconductors (바카라 사이트 주소 장치)는 바카라 사이트 주소 컨버터에 사용되는 주요 장치이며 전기 자동차 (EV), 하이브리드 자동차 (HV), 싱칸센 및 냉장고 및 에어컨과 같은 가정용기구가 장착 된 제품에 설치되어 있습니다 또한 주택 및 상업 목적으로 사용하기 위해 태양 광 발전에서 생성 된 전기를 AC로 변환하는 바카라 사이트 주소 컨디셔너에 설치되며 바카라 사이트 주소 반도체는 소셜 인프라에서 주변의 가정 기기에 이르기까지 광범위한 분야에서 활성화됩니다 우리는 Advanced Power Electronics Research Center의 이사 인 Tanaka Yasunori에게 바카라 사이트 주소 반도체의 개요, 재료의 특성 및 AIST 연구에 대해 물었습니다
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바카라 사이트 주소 반도체
바카라 사이트 주소 반도체는 스위칭 작업을 통해 다양한 바카라 사이트 주소 변환을 수행하는 장치입니다 단어 스위칭에서 알 수 있듯이 바카라 사이트 주소 반도체 내부에서 고속으로 스위치를 켜고 끄면 전류의 DC 전류가 AC (인버터) 및 AC로 DC (변환기)로 변환됩니다 또한 주파수 및 전압 (조정기)을 변환 할 수 있습니다
전기 자동차의 예를 들어 보겠습니다 모터는 시작시 전원과 토크가 상승하면서 원활하게 구동되며 감속 할 때 회전 속도를 천천히 낮추기 위해 제어해야합니다 이러한 방식으로 DC 및 AC 전류를 제어하려면 바카라 사이트 주소 반도체가 필요합니다 전기, 가정용 기기, 조명 장비, 유도 밥솥 및 컴퓨터 전원 공급 장치를 사용하는 열차 및 EV와 같은 친숙한 상황에서 유용합니다
바카라 사이트 주소 반도체의 구조 및 재료
바카라 사이트 주소 반도체는 대략 다이오드 및 스위칭 장치로 나눌 수 있습니다 이 중 스위칭 장치로 사용되는 장치에는 IGBT (절연 게이트 바이폴라 트랜지스터) 및 MOSFET (금속 산화물 필드 효과 트랜지스터)가 포함됩니다 그들 각각은 그들의 강점과 약점을 가지고 있으며, IGBT의 경우 큰 전류와 고전압을 처리 할 수있는 높은 기능을 가지고 있으며 EV, 철도 차량 인버터 및 태양열 발전을위한 전원 컨디셔너를 포함한 광범위한 필드에서 사용됩니다 그러나 스위칭 특성에 어려움이 있으며 고속 스위칭 작업을 수행하기가 어렵습니다 이는 전자뿐만 아니라 전자 전달에 의해 생성 된 구멍 "구멍"이 전기가 전송되는 메커니즘에 기여하여 전환 작업 중에 전류 손실이 열악하기 때문입니다
반면, MOSFET은 1,200 V 미만의 전압 영역에서 널리 사용되며 빠른 스위칭에 능숙한 장치입니다 전원 공급 장치 등을 전환하는 데 사용됩니다이 경우 전자 만 전기 전도에 기여합니다
IGBT (왼쪽) 및 MOSFET (오른쪽) 구조
실리콘 (SI)은 지금까지 이러한 바카라 사이트 주소 반도체 장치를 제조하기위한 기판으로 사용되었습니다 그러나 지난 10 년 동안 실리콘과 탄소의 화합물 인 실리콘 카바이드 (SIC)가 실용적으로 사용되었습니다 예를 들어, 새로 제작 된 철도 차량에 설치된 SIC 바카라 사이트 주소 반도체의 수가 빠르게 증가하고 있습니다
SIC는 바카라 사이트 주소 변환의 효율성을 향상시키는 데 사용되기 시작했습니다 기존의 SI 바카라 사이트 주소 반도체로 달성 할 수없는 고전압 및 낮은 저항성을 달성하기위한 새로운 바카라 사이트 주소 반도체의 개발이 필요하고, SI보다 넓은 밴드 간격을 가진 광범위한 밴드 갭 반도체가 유망 해지고 있습니다 와이드 밴드 갭 반도체는 일반적으로 원자들 사이에 강한 결합력을 가지며, SI에 비해 유전 적 분해를 유발하는 크기가 높아진 전기장 강도가 특징이다 SIC의 밴드 갭은 SI보다 약 3 배 더 넓으므로 결과적으로 고장 필드 강도는 10 배 이상입니다 SIC가 SI와 동일한 견해 전압을 갖는 바카라 사이트 주소 반도체로 구현 될 때, 내 저항 값을 크기로 줄일 수 있습니다
반도체 재료와 물리적 특성의 관계
SIC 바카라 사이트 주소 반도체의 장점과 도전
더 나은 물리적 특성을 찾기 위해 재료 개발이 진행됨에 따라, 기판으로서 SIC를 사용하는 MOSFET은 기판으로서 SI를 사용하는 IGB가 전통적으로 주로 사용 된 고출력 응용 분야에서 인기를 얻었습니다 SIC-MOSFETS는 고바카라 사이트 주소 적용 기능과 고속 스위칭 성능을 결합한 스위칭 장치라고 할 수 있습니다
예를 들어, SIC 바카라 사이트 주소 모듈은 종종 기존 라인에서 신칸센 라인 (예 : N700S 시리즈)에 이르기까지 철도 차량의 주요 변환 장치로 사용됩니다 사용 범위가 확장됨에 따라 이러한 증가하는 수요에 응답하여, SIC는 기존의 많은 SI 반도체 공정 장치를 사용하여 제조 할 수 있으므로 비교적 쉽게 다루기가 쉽습니다
반면, Sic-Mosfets의 문제 중 하나는 내장 다이오드의 특성이 악화되는 것입니다 Sic-mosfet의 내장 다이오드의 전기적 특성은 SIC에서 결정 결함의 확장으로 인해 악화되는 것으로 확인되었으며, 내장 다이오드를 통해 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 노력해야한다 AIST는 "Switch-Mos"라는 특수 구조를 개발하여 내장 다이오드가 저하되는 것을 방지하면서 성능을 향상시킬 수있는 새로운 장치를 만들고 있습니다
반도체 산업 및 AIST의 이니셔티브 문제
SIC 바카라 사이트 주소 반도체의 확산이 미래에 계속 극적으로 진행될 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다 그러나 도전도 있습니다
그중 하나는 제조 공정입니다 반도체의 제조는 실리콘 또는 SIC 기판으로 만든 "웨이퍼"로 시작하지만 일본에는 충분한 SIC 웨이퍼를 공급할 수있는 시스템이 없습니다 재료로 사용되는 모든 SIC 웨이퍼는 해외 제조업체의 최고 시장 점유율입니다 SIC 웨이퍼를 일본에 공급하는 능력 부족은 바카라 사이트 주소 반도체 산업의 취약한 부분 일 수 있습니다
또한 고성능 바카라 사이트 주소 반도체 재료를 개발해야합니다 다이아몬드는 SIC 및 GAN보다 넓은 밴드 간격을 가진 재료입니다 (질화 질화 질화 : ON 상태, 고속 스위치 작동의 낮은 전도 손실, 종종 고속 통신에 사용됩니다) 바카라 사이트 주소 반도체는 다이아몬드를 재료로 사용하여 SIC의 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다 그러나 다이아몬드는 여전히 웨이퍼의 기초 역할을하는 결정을 만드는 방법과 바카라 사이트 주소 반도체 장치를 만드는 방법과 같은 많은 연구 및 개발 요소가있는 단계에 있습니다 우리는 압도적 인 성능을 보여줄 가능성을 찾기 위해 기본 연구를 수행하고 있습니다 (AIST 잡지 "다이아몬드 반도체 란 무엇입니까?","세계 최초의 다이아몬드 반도체 공장 구축")
AIST는 세계에서 드문 연구소로, 기본에서 응용 프로그램, 재료 개발에서 바카라 사이트 주소 반도체 장치, 구현 및 모듈 기술에 이르기까지 광범위한 기술을 개발하는 포괄적 인 시스템을 수행합니다
2030 년 정부의 탄소 중립 선언 후 바카라 사이트 주소 반도체가 더 많은 관심을 끌고 있다고 생각합니다 앞으로 우리는 웨이퍼 제조업체 및 장치 제조업체와의 협력을 계속 심화시키고 개발을 더욱 발전시킬 것입니다