تونۇشتۇرۇش
ئېلېكتر تېخنىكىسى زامانىۋى ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئۇل تېشى ، تېخنىكىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ ، ئېلېكتر سىستېمىسىنىڭ ئىقتىدارىنى ياخشىلاشقا بولغان ئېھتىياج داۋاملىق ئاشماقتا. بۇ ئارقا كۆرۈنۈشتە ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنى تاللاش ئىنتايىن مۇھىم بولۇپ قالىدۇ. ئەنئەنىۋى كرېمنىي (Si) يېرىم ئۆتكۈزگۈچ يەنىلا كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىلىۋاتقان بولسىمۇ ، گاللىي نىترىد (GaN) ۋە كرېمنىي كاربون (SiC) قاتارلىق يېڭىدىن گۈللەنگەن ماتېرىياللار يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئېلېكتر تېخنىكىسىدا كۈنسېرى گەۋدىلەنمەكتە. بۇ ماقالىدە ئېلېكتر تېخنىكىسىدىكى بۇ ئۈچ ماتېرىيالنىڭ پەرقى ، ئۇلارنىڭ قوللىنىلىش ئەھۋالى ۋە ھازىرقى بازار يۈزلىنىشى GaN ۋە SiC نىڭ نېمە ئۈچۈن كەلگۈسىدىكى ئېلېكتر سىستېمىسىدا موھىم بولۇپ قالىدىغانلىقىنى چۈشىنىدۇ.
1. كىرىمنىي (Si) - ئەنئەنىۋى كۈچ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيالى
1.1 ئالاھىدىلىكى ۋە ئەۋزەللىكى
كرېمنىي ئېلېكتر يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ساھەسىدىكى باشلامچى ماتېرىيال بولۇپ ، ئېلېكترون سانائىتىدە نەچچە ئون يىل قوللىنىلىدۇ. Si ئاساسىدىكى ئۈسكۈنىلەردە پىشقان ئىشلەپچىقىرىش جەريانى ۋە كەڭ قوللىنىش ئاساسى بار بولۇپ ، تۆۋەن تەننەرخ ۋە مۇقىم تەمىنلەش زەنجىرى قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرنى تەمىنلەيدۇ. كىرىمنىي ئۈسكۈنىلىرى ياخشى ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى نامايان قىلىپ ، تۆۋەن قۇۋۋەتلىك ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىدىن تارتىپ ، يۇقىرى قۇۋۋەتلىك سانائەت سىستېمىسىغىچە بولغان ھەر خىل ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىغا ماس كېلىدۇ.
1.2 چەكلىمىسى
قانداقلا بولمىسۇن ، ئېلېكتر سىستېمىسىدىكى تېخىمۇ يۇقىرى ئۈنۈم ۋە ئىقتىدارغا بولغان ئېھتىياجنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، كرېمنىي ئۈسكۈنىلىرىنىڭ چەكلىمىسى كۆرۈنەرلىك بولدى. بىرىنچىدىن ، كرېمنىينىڭ يۇقىرى چاستوتىلىق ۋە يۇقىرى تېمپېراتۇرا شارائىتىدا ئىپادىسى ناچار بولۇپ ، ئېنېرگىيە زىيىنىنى ئاشۇرۇپ ، سىستېما ئۈنۈمىنى تۆۋەنلىتىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا ، كرېمنىينىڭ تۆۋەن ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى يۇقىرى ئېنېرگىيىلىك قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىسسىقلىق باشقۇرۇشنى قىيىنلاشتۇرۇپ ، سىستېمىنىڭ ئىشەنچلىكلىكى ۋە ئۆمرىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ.
1.3 ئىلتىماس رايونى
گەرچە بۇ خىرىسلارغا قارىماي ، كرېمنىي ئۈسكۈنىلىرى نۇرغۇنلىغان ئەنئەنىۋى قوللىنىشچان پروگراممىلاردا يەنىلا ئۈستۈنلۈكنى ئىگىلىدى ، بولۇپمۇ تەننەرخكە سەزگۈر ئىستېمال ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى ۋە AC-DC ئايلاندۇرغۇچ ، DC-DC ئايلاندۇرغۇچ ، ئائىلە ئېلېكتر سايمانلىرى ۋە شەخسىي كومپيۇتېر ئۈسكۈنىلىرى قاتارلىق تۆۋەن ئوتتۇراھال توكلۇق قوللىنىشچان پروگراممىلاردا.
2. گاللىي نىترىد (GaN) - يېڭىدىن بارلىققا كەلگەن يۇقىرى ئىقتىدارلىق ماتېرىيال
2.1 ئالاھىدىلىكى ۋە ئارتۇقچىلىقى
Gallium Nitride كەڭ بەلۋاغيېرىم ئۆتكۈزگۈچيۇقىرى پارچىلىنىش مەيدانى ، ئېلېكتروننىڭ يۆتكىلىشچانلىقى ۋە قارشىلىق كۈچى تۆۋەن بولۇشتەك ئالاھىدىلىككە ئىگە ماتېرىيال. كرېمنىيغا سېلىشتۇرغاندا ، GaN ئۈسكۈنىلىرى تېخىمۇ يۇقىرى چاستوتىدا مەشغۇلات قىلالايدۇ ، توك بىلەن تەمىنلەشتىكى پاسسىپ زاپچاسلارنىڭ كۆلىمىنى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلىتىدۇ ۋە توك زىچلىقىنى ئاشۇرىدۇ. ئۇنىڭ ئۈستىگە ، GaN ئۈسكۈنىلىرى توك ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ئالماشتۇرۇشنىڭ تۆۋەنلىشى سەۋەبىدىن ئېلېكتر سىستېمىسىنىڭ ئۈنۈمىنى زور دەرىجىدە يۇقىرى كۆتۈرەلەيدۇ ، بولۇپمۇ ئوتتۇرا ، تۆۋەن قۇۋۋەتلىك ، يۇقىرى چاستوتىلىق قوللىنىشچان پروگراممىلاردا.
2.2 Limitations
GaN نىڭ كۆرۈنەرلىك ئىقتىدار ئەۋزەللىكىگە قارىماي ، ئۇنىڭ ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخى بىر قەدەر يۇقىرى بولۇپ ، ئۈنۈمى ۋە ھەجىمى ئىنتايىن مۇھىم بولغان ئالىي دەرىجىلىك قوللىنىشچان پروگراممىلار بىلەنلا چەكلىنىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا ، GaN تېخنىكىسى يەنىلا بىر قەدەر دەسلەپكى تەرەققىيات باسقۇچىدا تۇرۇۋاتىدۇ ، ئۇزۇن مۇددەتلىك ئىشەنچلىك ۋە تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىشنىڭ يېتىلىشى تېخىمۇ دەلىللەشكە موھتاج.
2.3 ئىلتىماس رايونى
GaN ئۈسكۈنىلىرىنىڭ يۇقىرى چاستوتىلىق ۋە يۇقىرى ئۈنۈملۈك ئالاھىدىلىكى ئۇلارنىڭ يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان ساھەدە قوللىنىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقاردى ، مەسىلەن تېز توك قاچىلىغۇچ ، 5G خەۋەرلىشىش توك مەنبەسى ، ئۈنۈملۈك تەتۈر ئايلىنىش ۋە ئالەم قاتنىشى ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى. تېخنىكىنىڭ تەرەققىي قىلىشى ۋە تەننەرخىنىڭ تۆۋەنلىشىگە ئەگىشىپ ، GaN تېخىمۇ كەڭ قوللىنىشچان پروگراممىلاردا تېخىمۇ كۆرۈنەرلىك رول ئوينايدۇ.
3. كرېمنىي كاربون (SiC) - يۇقىرى بېسىملىق قوللىنىشچان پروگراممىلارنىڭ ياقتۇرىدىغان ماتېرىيالى
3.1 ئالاھىدىلىكى ۋە ئەۋزەللىكى
كرېمنىي كاربون يەنە بىر كەڭ بەلۋاغ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيال بولۇپ ، پارچىلىنىش مەيدانى ، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ئېلېكتروننىڭ تويۇنۇش سۈرئىتى كرېمنىيغا قارىغاندا كۆرۈنەرلىك يۇقىرى. SiC ئۈسكۈنىلىرى يۇقىرى بېسىملىق ۋە يۇقىرى قۇۋۋەتلىك قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئۈستۈن تۇرىدۇ ، بولۇپمۇ ئېلېكتر ماتورلۇق ماشىنا (EV) ۋە سانائەت تەتۈر ئايلانمىسىدا. SiC نىڭ يۇقىرى بېسىملىق بەرداشلىق بېرىش ئىقتىدارى ۋە تۆۋەن توك ئالماشتۇرۇش زىيىنى ئۇنى ئۈنۈملۈك توك ئايلاندۇرۇش ۋە توك زىچلىقىنى ئەلالاشتۇرۇشتىكى كۆڭۈلدىكىدەك تاللاش قىلىدۇ.
3.2 Limitations
GaN غا ئوخشاش ، SiC ئۈسكۈنىلىرىنى ياساش قىممەت ، ئىشلەپچىقىرىش جەريانى مۇرەككەپ. بۇ ئۇلارنىڭ ئىشلىتىلىشىنى EV ئېلېكتر سىستېمىسى ، قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە سىستېمىسى ، يۇقىرى بېسىملىق تەتۈر ئايلىنىش ۋە ئەقلىي ئىقتىدارلىق ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى قاتارلىق يۇقىرى قىممەتلىك قوللىنىشچان پروگراممىلار بىلەنلا چەكلەيدۇ.
3.3 ئىلتىماس رايونى
SiC نىڭ ئۈنۈملۈك ، يۇقىرى بېسىملىق ئالاھىدىلىكلىرى ئۇنى ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى ئۈسكۈنىلىرىدە يۇقىرى ئۈنۈملۈك ، يۇقىرى تېمپېراتۇرا مۇھىتىدا ھەرىكەتلىنىدىغان ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى ، مەسىلەن EV تەتۈر توك قاچىلىغۇچ ۋە توك قاچىلىغۇچ ، يۇقىرى قۇۋۋەتلىك قۇياش ئېنېرگىيىسى تەتۈر ئايلىنىش ، شامال ئېلېكتر سىستېمىسى قاتارلىقلار. بازار ئېھتىياجىنىڭ ئېشىشىغا ۋە تېخنىكىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ ، SiC ئۈسكۈنىلىرىنىڭ بۇ ساھەدە قوللىنىلىشى داۋاملىق كېڭىيىدۇ.
4. بازار يۈزلىنىشىنى تەھلىل قىلىش
4.1 GaN ۋە SiC بازارلىرىنىڭ تېز ئۆسۈشى
ھازىر ، ئېلېكتر تېخنىكىسى بازىرىدا ئۆزگىرىش بولۇۋاتىدۇ ، ئەنئەنىۋى كرېمنىي ئۈسكۈنىلىرىدىن GaN ۋە SiC ئۈسكۈنىلىرىگە تەدرىجىي يۆتكەلدى. بازار تەتقىقات دوكلاتىغا قارىغاندا ، GaN ۋە SiC ئۈسكۈنىلىرىنىڭ بازىرى تېز كېڭىيىۋاتقان بولۇپ ، كەلگۈسى بىر نەچچە يىلدا ئۇنىڭ يۇقىرى ئېشىش مۇساپىسىنى داۋاملاشتۇرۇشىدىن ئۈمىد بار. بۇ يۈزلىنىشنى ئاساسلىقى بىر قانچە ئامىل كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ:
- ** ئېلېكترونلۇق ماشىنىلارنىڭ قەد كۆتۈرۈشى **: EV بازىرىنىڭ تېز سۈرئەتتە كېڭىيىشىگە ئەگىشىپ ، يۇقىرى ئۈنۈملۈك ، يۇقىرى بېسىملىق ئېلېكتر يېرىم ئۆتكۈزگۈچكە بولغان ئېھتىياج كۆرۈنەرلىك ئاشماقتا. SiC ئۈسكۈنىلىرى يۇقىرى بېسىملىق قوللىنىشچان پروگراممىلارنىڭ ئەۋزەللىكى سەۋەبىدىن ، ئەڭ ياخشى تاللاش بولۇپ قالدىEV توك سىستېمىسى.
- ** قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە تەرەققىياتى **: قۇياش ئېنېرگىيىسى ۋە شامال ئېنېرگىيىسى قاتارلىق قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە ئىشلەپچىقىرىش سىستېمىسى ئۈنۈملۈك توك ئۆزگەرتىش تېخنىكىسىنى تەلەپ قىلىدۇ. SiC ئۈسكۈنىلىرى يۇقىرى ئۈنۈمدارلىقى ۋە ئىشەنچلىكلىكى بىلەن بۇ سىستېمىلاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ.
- ** ئىستېمال ئېلېكترونلىرىنىڭ دەرىجىسىنى يۇقىرى كۆتۈرۈش **: ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفون ۋە خاتىرە كومپيۇتېرغا ئوخشاش ئىستېمال ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىنىڭ يۇقىرى ئىقتىدار ۋە باتارېيەنىڭ ئۆمرى ئۇزۇن بولۇشىغا ئەگىشىپ ، GaN ئۈسكۈنىلىرى يۇقىرى چاستوتىلىق ۋە يۇقىرى ئۈنۈملۈك ئالاھىدىلىكلىرى سەۋەبىدىن تېز توك قاچىلىغۇچ ۋە توك ماسلاشتۇرغۇچلاردا قوللىنىلىدۇ.
4.2 نېمىشقا GaN ۋە SiC نى تاللايسىز
GaN ۋە SiC غا بولغان كەڭ دىققەت نەزىرى ئاساسلىقى ئۇلارنىڭ ئالاھىدە قوللىنىشچان پروگراممىلاردىكى كرېمنىي ئۈسكۈنىلىرىگە قارىغاندا ئەۋزەللىكىدىن كەلگەن.
- ** يۇقىرى ئۈنۈم **: GaN ۋە SiC ئۈسكۈنىلىرى يۇقىرى چاستوتىلىق ۋە يۇقىرى بېسىملىق قوللىنىشچان پروگراممىلاردا مۇنەۋۋەر بولۇپ ، ئېنېرگىيە زىيىنىنى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلىتىدۇ ۋە سىستېما ئۈنۈمىنى ئۆستۈرىدۇ. بۇ ئېلېكترونلۇق ماشىنا ، قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە ۋە يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئىستېمال ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىدا ئالاھىدە مۇھىم.
- ** كىچىك رازمېر **: GaN ۋە SiC ئۈسكۈنىلىرى تېخىمۇ يۇقىرى چاستوتا مەشغۇلات قىلالايدىغان بولغاچقا ، توك لايىھىلىگۈچىلەر پاسسىپ زاپچاسلارنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىنى ئازايتالايدۇ ، بۇ ئارقىلىق ئومۇمىي توك سىستېمىسىنىڭ سىغىمىنى كىچىكلىتىدۇ. بۇ ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى ۋە ئالەم قاتنىشى ئۈسكۈنىلىرى قاتارلىق كىچىكلىتىش ۋە يېنىك لايىھىلەشنى تەلەپ قىلىدىغان قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىنتايىن مۇھىم.
- ** ئىشەنچلىكلىكى يۇقىرى كۆتۈرۈلدى **: SiC ئۈسكۈنىلىرى يۇقىرى تېمپېراتۇرا ، يۇقىرى بېسىملىق مۇھىتتا ئالاھىدە ئىسسىقلىق مۇقىملىقى ۋە ئىشەنچلىكلىكىنى نامايان قىلىپ ، سىرتقى سوۋۇتۇش ۋە ئۈسكۈنىنىڭ ئۆمرىنى ئۇزارتىش ئېھتىياجىنى تۆۋەنلىتىدۇ.
5. خۇلاسە
زامانىۋى ئېلېكتر تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىي قىلىشىدا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيالنى تاللاش سىستېمىنىڭ ئىقتىدارى ۋە قوللىنىش يوشۇرۇن كۈچىگە بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. كرېمنىي يەنىلا ئەنئەنىۋى توك قوللىنىش بازىرىدا ھۆكۈمرانلىق قىلىۋاتقان بولسىمۇ ، GaN ۋە SiC تېخنىكىسى پىشىپ يېتىلگەندە تېز ، ئۈنۈملۈك ، يۇقىرى زىچلىق ۋە يۇقىرى ئىشەنچلىك ئېلېكتر سىستېمىسىنىڭ كۆڭۈلدىكىدەك تاللىشىغا ئايلانماقتا.
GaN ئىستېمالچىلارغا تېزلا سىڭىپ كىردىئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىيۇقىرى چاستوتىلىق ۋە يۇقىرى ئۈنۈملۈك ئالاھىدىلىكلىرى سەۋەبىدىن خەۋەرلىشىش ساھەلىرى بولسا ، SiC بولسا يۇقىرى بېسىملىق ، يۇقىرى قۇۋۋەتلىك قوللىنىشچان پروگراممىلاردىكى ئۆزگىچە ئەۋزەللىكى بىلەن توكلۇق ماشىنا ۋە قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە سىستېمىسىدىكى مۇھىم ماتېرىيالغا ئايلانماقتا. تەننەرخنىڭ تۆۋەنلىشى ۋە تېخنىكىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ ، GaN ۋە SiC تېخىمۇ كەڭ قوللىنىشچان پروگراممىلاردا كرېمنىي ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئورنىنى ئېلىپ ، ئېلېكتر تېخنىكىسىنى يېڭى تەرەققىيات باسقۇچىغا باشلايدۇ.
GaN ۋە SiC باشچىلىقىدىكى بۇ ئىنقىلاب ئېلېكتر سىستېمىسىنىڭ لايىھىلەش ئۇسۇلىنى ئۆزگەرتىپلا قالماي ، يەنە ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىدىن ئېنېرگىيە باشقۇرۇشقىچە بولغان نۇرغۇن كەسىپلەرگە چوڭقۇر تەسىر كۆرسىتىپ ، ئۇلارنى تېخىمۇ يۇقىرى ئۈنۈم ۋە مۇھىت ئاسرايدىغان يۆنىلىشكە قاراپ ئىلگىرى سۈرىدۇ.
يوللانغان ۋاقتى: 28-ئاۋغۇستتىن 20-ئاۋغۇستقىچە