سلیکن ، سلیکن کاربائڈ اور گیلیم نائٹریڈ

عام استعمال شدہ ڈیجیٹل مصنوعات اور ہائی ٹیک الیکٹرک گاڑیاں ، 5 جی بیس اسٹیشن کے پیچھے ، 3 بنیادی سیمیکمڈکٹر مواد موجود ہیں: سلیکن ، سلیکن کاربائڈ اور گیلیم نائٹرائڈ انڈسٹری کو چلا رہے ہیں۔ وہ ایک دوسرے کے لئے متبادل نہیں ہیں ، وہ ایک ٹیم کے ماہر ہیں ، اور مختلف میدان جنگ میں ناقابل تلافی کوشش رکھتے ہیں۔ ان کی مزدوری کی تقسیم کو سمجھتے ہوئے ، ہم جدید الیکٹرانکس انڈسٹری کے ترقیاتی درخت کو دیکھ سکتے ہیں۔

1.سلکان: مربوط سرکٹس کا بنیادی پتھر

سلیکن سیمیکمڈکٹر کا بلا شبہ بادشاہ ہے ، انتہائی مربوط ، اور پیچیدہ کمپیوٹنگ کے تمام شعبے پر حکمرانی کرتا ہے۔ کمپیوٹر سی پی یو ، موبائل ایس او سی ، گرافکس پروسیسرز ، میموری ، فلیش میموری ، اور مختلف مائکروکونٹرولرز اور ڈیجیٹل لاجک چپس ، تقریبا all سب سلیکن بیس پر بنائے گئے ہیں۔

سلیکن اس فیلڈ پر کیوں غلبہ حاصل کرتا ہے

1) عمدہ مربوط ڈگری

سلیکن میں زبردست مادی خصوصیات ہیں ، یہ تھرمل آکسیکرن کے عمل کے ذریعے سطح پر ایک کامل سی او 2 موصلیت والی فلم میں اضافہ کیا جاسکتا ہے۔ انتہائی پیچیدہ لاجسٹک افعال کو حاصل کرنے کے ل This یہ پراپرٹی سی ایم او ایس ٹرانجسٹر کی تعمیر کا اڈہ ہے ، جس میں اربوں تک بھی دس اربوں ٹرانجسٹروں کو مربوط کیا گیا ہے ، تاکہ انتہائی پیچیدہ لاجسٹک افعال کو حاصل کیا جاسکے۔

2) پختہ عمل اور کم لاگت

نصف صدی سے زیادہ ترقی کے ذریعے ، سلیکن کا عمل پوری انسانی صنعتی تہذیب کا نتیجہ ہے۔ طہارت ، کرسٹل کھینچنے سے ، فوٹوولیتھوگرافی ، اینچنگ تک ، حیرت انگیز پیمانے اور انتہائی کم قیمت کے ساتھ اعلی معیار کے کرسٹل تیار کرنے کے لئے ، یہ ایک پختہ اور بہت بڑی صنعت کی زنجیریں تشکیل دے رہی ہے۔

سلیکن کاربائڈ

سلیکن چالکتا ، سوئچنگ اسپیڈ ، مینوفیکچرنگ لاگت اور تھرمل کارکردگی کے مابین بہترین توازن حاصل کرتا ہے۔ اگرچہ یہ انتہائی کارکردگی میں اپنے اعلی درجے کے مواد کی کارکردگی سے مماثل نہیں ہوسکتا ہے ، لیکن یہ بالکل مناسب ہے اور پیچیدہ ڈیجیٹل سگنلز اور منطق کی کارروائیوں کو سنبھالنے کے لئے سب سے زیادہ معاشی انتخاب ہے۔

2.سلیکن کاربائڈ: اعلی وولٹ میدان جنگ میں پاور سرپرست

ایس آئی سی اعلی وولٹ ، اعلی طاقت والے فیلڈ میں انقلاب کا مواد ہے۔ یہ بنیادی طور پر بجلی کے تبادلوں اور کنٹرول کے لئے "پاور ڈیوائسز" میں استعمال ہوتا ہے۔ جیسے مین ڈرائیو انورٹر ، آن بورڈ چارجر ، نئی توانائی کی گاڑیوں میں ڈی سی ڈی سی کنورٹر۔ صنعت اور بجلی کے گرڈ میں سمارٹ گرڈ کنورٹر اسٹیشنز ، صنعتی موٹر ڈرائیوز ، اور ریل ٹرانزٹ۔ نئی توانائی بجلی پیدا کرنے والی صنعت میں فوٹو وولٹک انورٹرز اور ونڈ پاور کنورٹرز۔

کیوں اعلی وولٹیج ایپلی کیشنز کے لئے موزوں ہے

1) انتہائی ہائی خرابی الیکٹرک فیلڈ کی طاقت

ایس آئی سی کی خرابی الیکٹرک فیلڈ کی طاقت سلیکن سے 10 گنا زیادہ ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ اسی وولٹیج کا مقابلہ کرنے والے آلے کو گھڑ لیا جائے ، آلے کی مزاحمت کو کم کرنے کے ل s ، ایس آئی سی کی ایپیٹیکسیل پرت پتلی ہوسکتی ہے ، ڈوپنگ حراستی زیادہ ہوسکتی ہے۔ جب مزاحمت کم ہوجاتی ہے تو ، توانائی کے ضیاع اور گرمی کی پیداوار کو لے جانے کے وقت نمایاں طور پر کم کیا جاسکتا ہے۔

2) اچھی تھرمل چالکتا

سلیکن سے ایس آئی سی کی تھرمل چالکتا 3 گنا ہے۔ اعلی بجلی کی درخواست میں ، حرارتی نظام "ٹاپ قاتل" ہے۔ ایس آئی سی ڈیوائس زیادہ تیزی سے حرارتی نظام کو بہتر بنا سکتا ہے ، تاکہ نظام کے مستحکم کام کو اعلی بجلی کی کثافت کے تحت اجازت دے سکے ، یا گرمی کی کھپت کے نظام کو آسان بنایا جاسکے۔

3) اعلی درجہ حرارت کام کرنے کی گنجائش

سلیکن ڈیوائس کا کام کرنے والا درجہ حرارت عام طور پر 175 ° C سے کم ہوتا ہے ، جبکہ ایس آئی سی ڈیوائس 200 ° C سے زیادہ پر مستحکم کام کرسکتا ہے۔ اس سے یہ اعلی درجہ حرارت اور سخت ماحول میں زیادہ قابل اعتماد ہوتا ہے ، جیسے کار انجن کے قریب واقع الیکٹرانک سسٹم۔

3.گیلیم نائٹریڈ: اعلی تعدد ٹریک پر اسپیڈ پاینیر

GAN کا بنیادی فائدہ اعلی تعدد پر ہے۔ یہ دو کھیتوں میں چمکتا ہے:

اعلی تعدد پاور الیکٹرانکس (فاسٹ چارجنگ): فی الحال سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر ایپلی کیشن ، جس سے ہمیں کمپیکٹ اور انتہائی موثر GAN فاسٹ چارجر استعمال کرنے کے قابل بناتا ہے۔

آر ایف فرنٹ اینڈ: دفاعی صنعت میں 5 جی مواصلات بیس اسٹیشنوں اور ریڈار سسٹم میں پاور یمپلیفائر۔

گان اعلی تعدد کارکردگی کا بادشاہ کیوں ہے؟

1) انتہائی اعلی الیکٹران سنترپتی بڑھنے کی رفتار: الیکٹران GAN مواد میں انتہائی تیز رفتار حرکت کرتے ہیں ، اس کا مطلب یہ ہے کہ ٹرانجسٹر انتہائی اعلی سوئچنگ کی رفتار کو حاصل کرسکتے ہیں۔ بجلی کی فراہمی کو تبدیل کرنے کے ل higher ، اعلی سوئچنگ فریکوئنسی چھوٹے اور ہلکے کیپسیٹرز اور انڈکٹکٹرز کے استعمال کی اجازت دیتی ہے ، اس طرح چارجر منیٹورائزیشن کو قابل بناتا ہے۔

2) ہائی الیکٹران موبلٹی ٹرانجسٹر (HEMT): جیسا کہ پچھلے مضمون میں تفصیل سے بتایا گیا ہے ، GAN-Algan heterojunction انٹرفیس خود بخود دو جہتی الیکٹران گیس (2DEG) تشکیل دے سکتا ہے ، جس میں انتہائی اعلی الیکٹران کی حراستی اور نقل و حرکت ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں انتہائی کم مزاحمت ہوتی ہے۔ اس سے GAN آلات کو تیز رفتار سوئچنگ کے دوران کم ترسیل کے نقصان اور کم سوئچنگ نقصان کے دوہری فوائد ملتے ہیں۔

3) وسیع بینڈ گیپ: سلیکن کاربائڈ کی طرح ، گان کے پاس بھی ایک وسیع بینڈ گیپ ہے ، جس سے یہ اعلی درجہ حرارت اور اعلی وولٹیج کے خلاف مزاحم ہے ، اور سلیکن سے زیادہ مضبوط ہے۔