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以色列特拉維夫2018年2月8日電 /美通社/ -- VisIC Technologies 致力于為能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)開發(fā)和銷售基于氮化鎵 (GaN) 的高效功率器件，目前推出業(yè)內(nèi)首個(gè)1200伏氮化鎵模塊的樣品，并且宣布與臺積電 (TSMC) 就其用于硅技術(shù)的氮化鎵達(dá)成生產(chǎn)合作協(xié)議（去年公布）。目前已經(jīng)在給一些領(lǐng)先的客戶提供工程樣片，而相關(guān)展示將在2018年上海國際電力元件、可再生能源管理展覽會(huì) (PCIM China 2018 Shanghai) 期間舉行。
這種超快的功率器件模塊在業(yè)內(nèi)的效率較高，可以用于支持小型化且高效的 xEV 充電系統(tǒng)和不間斷電源 (UPS) 系統(tǒng)。
全新 VisIC 模塊以臺積電的 650D 硅上氮化鎵工藝為基礎(chǔ)，利用了目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在 xEV 充電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心電源供應(yīng)領(lǐng)域并實(shí)現(xiàn)重大變革同類的寬禁帶技術(shù)。臺積電的硅上氮化鎵工藝進(jìn)一步提供高良率和快速產(chǎn)能擴(kuò)充能力，同時(shí) VisIC 的氮化鎵晶體管設(shè)計(jì)使性能達(dá)到前所未有的高水平。高電子遷移率晶體管 (HEMT) 的設(shè)計(jì)提供了10納秒以下的開關(guān)時(shí)間，在這種設(shè)計(jì)中電子可以在二維量子中流動(dòng)，而與電子在碳化硅 (SiC) 晶體管 (MOSFET) 中流動(dòng)有著本質(zhì)上的不同。
1200伏的耐電壓等級，氮化鎵模塊提供了僅為40毫歐的導(dǎo)通電阻。目標(biāo)應(yīng)用是用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)、三相電源供應(yīng)和需要電流能力至50安的其它功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用。
VisIC 的1200伏氮化鎵設(shè)備是一種半橋模塊，在單一封裝中將氮化鎵高晶體管 (HEMTs) 與 Push-pull 電路、過流和過熱保護(hù)等電路結(jié)合在一起。這種設(shè)計(jì)利用了 VisIC 的創(chuàng)新型先進(jìn)低損耗開關(guān)(ALL-Switch©)技術(shù)，而該技術(shù)采用了獲得專利的高密度橫向布局，由此實(shí)現(xiàn)了快速轉(zhuǎn)換性能和低導(dǎo)通電阻。
高電壓氮化鎵模塊具有低柵極電荷和結(jié)電容、及低導(dǎo)通電阻，從而使氮化鎵器件的開關(guān)損耗可以低至140微焦耳。所以，該器件的開關(guān)損耗較碳化硅金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管降低3到5倍。
設(shè)計(jì)者利用 VisIC 的1200伏氮化鎵模塊，可以在不影響性能的情況下，顯著減少系統(tǒng)的大小，由此制造超小型電動(dòng)汽車充電器，將其用于電動(dòng)汽車或針對工業(yè)應(yīng)用的高效電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
據(jù)市場研究與戰(zhàn)略咨詢公司 Yole Developpement (Yole) 稱，650伏耐壓及以內(nèi)的氮化鎵功率器件市場的規(guī)模預(yù)計(jì)到2020年將超過33.25億美元（來源：《氮化鎵功率外延、設(shè)備、應(yīng)用和技術(shù)趨勢》(GaN Power Epitaxy, Devices, Applications and Technology Trends) 報(bào)告，Yole 發(fā)展部，2017年11月）。VisIC 的全新產(chǎn)品打入了更為廣大的1200伏阻斷電壓市場，而該市場目前由基于硅的絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT) 器件提供。
臺積電歐洲、中東與非洲地區(qū)總裁 Maria Marced 表示：“我們很高興與快速發(fā)展的氮化鎵功率市場中令人振奮的全新進(jìn)入者 VisIC 開展合作。臺積電對我們的氮化鎵制造能力進(jìn)行了重大的資本與工程投資，而這使該平臺非常適合滿足及支持 VisIC 及其客戶的需求。在 VisIC 推出這個(gè)全新平臺之際，我們期待與該公司進(jìn)行合作。”
除了不間斷電源和 xEV 充電系統(tǒng)之外，1200伏氮化鎵技術(shù)還能支持一系列廣泛的逆變器應(yīng)用，這些逆變器應(yīng)用需要數(shù)百安培的大電流。這種高電流應(yīng)用對器件的依賴需要由臺積所提供的高電壓氮化鎵制造能力來支撐。
VisIC 首席技術(shù)官 Gregory Bunin 說：“相比于硅或碳化硅，氮化鎵擁有更好的基本物理特性，例如較大擊穿電場強(qiáng)度和電流密度。氮化鎵產(chǎn)品在滿足高電壓、高電流市場需求方面幾乎沒有限制。這項(xiàng)制造合作將支持VisIC快速提高產(chǎn)能。我很高興與臺積電進(jìn)行合作。他們是卓越的世界級供應(yīng)鏈合作伙伴，而我相信他們能夠?yàn)槲覀儗Φ壒β试O(shè)備的空前增長預(yù)期提供支持。”
