பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸில் மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறனுக்கான சிலிக்கான் நைட்ரைடு அடி மூலக்கூறுகள்

இன்றைய பவர் மாட்யூல் வடிவமைப்புகள் முதன்மையாக அலுமினியம் ஆக்சைடு (Al2O3) அல்லது AlN செராமிக் அடிப்படையிலானவை, ஆனால் அதிகரித்து வரும் செயல்திறன் தேவைகள் வடிவமைப்பாளர்கள் மேம்பட்ட அடி மூலக்கூறு மாற்றுகளை கருத்தில் கொள்ள காரணமாகிறது. ஒரு உதாரணம் xEV பயன்பாடுகளில் காணப்படுகிறது, அங்கு சிப் வெப்பநிலை 150°C முதல் 200°C வரை அதிகரிப்பது மாறுதல் இழப்புகளை 10% குறைக்கிறது. கூடுதலாக, சாலிடர் மற்றும் வயர்-பாண்ட் இல்லாத தொகுதிகள் போன்ற புதிய பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பங்கள் தற்போதைய அடி மூலக்கூறுகளை பலவீனமான இணைப்பாக மாற்றுகின்றன.

சிறப்பு முக்கியத்துவம் வாய்ந்த மற்றொரு குறிப்பிடத்தக்க இயக்கி, காற்றாலை விசையாழிகள் போன்ற கடுமையான நிலைமைகளின் கீழ் அதிகரித்த வாழ்நாள் தேவை. காற்றாலை விசையாழிகள் அனைத்து சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் கீழும் தோல்வியடையாமல் 15 ஆண்டுகள் ஆயுட்காலம் எதிர்பார்க்கின்றன, இதனால் இந்த பயன்பாட்டின் வடிவமைப்பாளர்கள் மேம்பட்ட அடி மூலக்கூறு தொழில்நுட்பங்களையும் தேடுகிறார்கள்.

மேம்படுத்தப்பட்ட அடி மூலக்கூறு விருப்பங்களுக்கான மூன்றாவது இயக்கி SiC கூறுகளின் வளர்ந்து வரும் பயன்பாடாகும். SiC மற்றும் உகந்த பேக்கேஜிங்கைப் பயன்படுத்தும் முதல் தொகுதிகள் பாரம்பரிய தொகுதிகளுடன் ஒப்பிடும்போது 40 முதல் 70% வரை இழப்புக் குறைப்பைக் காட்டியது, ஆனால் Si3N4 அடி மூலக்கூறுகள் உட்பட புதிய பேக்கேஜிங் முறைகளின் தேவையையும் முன்வைத்தது. இந்தப் போக்குகள் அனைத்தும் பாரம்பரிய Al2O3 மற்றும் AlN அடி மூலக்கூறுகளின் எதிர்காலப் பங்கைக் கட்டுப்படுத்தும், அதே நேரத்தில் Si3N4 அடிப்படையிலான அடி மூலக்கூறுகள் எதிர்காலத்தில் அதிக செயல்திறன் கொண்ட பவர் மாட்யூல்களுக்கான வடிவமைப்பாளரின் தேர்வாக இருக்கும்.

சிறந்த வளைக்கும் வலிமை, அதிக எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை மற்றும் நல்ல வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகியவை சிலிக்கான் நைட்ரைடை (Si3Ni4) பவர் எலக்ட்ரானிக் அடி மூலக்கூறுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக ஆக்குகின்றன. பீங்கான் பண்புகள் மற்றும் பகுதி வெளியேற்றம் அல்லது விரிசல் வளர்ச்சி போன்ற முக்கிய மதிப்புகளின் விரிவான ஒப்பீடு வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் வெப்ப சைக்கிள் ஓட்டுதல் நடத்தை போன்ற இறுதி அடி மூலக்கூறு நடத்தையில் குறிப்பிடத்தக்க செல்வாக்கைக் காட்டுகிறது.