功率半导体是什么意思-美国硅基功率器件公司开发新型高效功率芯片减少能量损耗

功率半导体是电子产业链的核心器件之一，其功率处理功能包括频率变换、电压变换、电流变换、功率放大、电源管理等。 在功率转换应用中，平均效率通常在84%左右，转换损耗主要表现为热量。 这些热量需要冷却，但冷却技术通常需要额外的能源消耗，进一步加剧了能源效率低下的问题。 因此，有必要寻找创新的解决方案来提高转换效率并最大限度地减少散热。

随着云计算、人工智能等行业对电力的需求不断增加，电力转换浪费问题困扰着全球。 据《华尔街日报》报道，美国硅基功率器件开发商iDEAL半导体近日宣布，已开发出一种遏制电力转换浪费的新方法。 其开发的新型高效电源芯片可将电源转换浪费减少16%。 至12.8%，该芯片可应用于太阳能电池板、家用电器、数据中心服务器、电动汽车等。

功率半导体又称电力电子器件，是电子产业链的核心器件之一。 其典型的功率处理功能包括频率转换、电压转换、电流转换、功率放大和电源管理。 如果说集成电路芯片是大脑，那么功率半导体器件就是心脏，大脑负责处理信息，心脏负责为大脑提供能量。

通常，电网以标准电压（例如美国的 120 伏）向家庭或企业提供电力。 根据实际使用情况，设备运行的电压范围很宽，AI处理器的电压为0.8伏，电动汽车的电压则超过1000伏。 浪费。 在功率转换应用中，平均效率通常在84%左右，转换损耗主要表现为热量。 为了使设备保持最佳运行条件功率半导体是什么意思，需要冷却这些热量。 但冷却技术通常需要额外的能源消耗，进一步加剧了能源效率低下的问题。 因此，有必要寻找创新的解决方案来提高转换效率并最大限度地减少散热。

iDEAL联合创始人兼首席执行官马克·格拉纳汉(Mark Granahan)表示，该公司基于SuperQ技术开发的高效电源芯片可以将电源转换中的浪费从16%减少到12.8%。 据《华尔街日报》报道，SuperQ技术借鉴了光伏电池的一些想法。 Granahan认为，半导体薄膜加工技术可用于新一代硅基功率芯片。 将这项技术与最先进的数字逻辑芯片制造设备相结合是关键。最重要的是，这项技术在原子尺度上发挥作用，使科学家和工程师能够操纵器件特定区域的单个原子功率半导体是什么意思，以实现相应的电气特性并提高功率半导体的效率。

iDEAL 成立于 2016 年，目标是开发世界上最节能的功率半导体。 据《华尔街日报》报道，格拉纳汉在半导体领域拥有数十年的经验。 2014年，他从德州仪器退休。两年后吉祥物设计，他在宾夕法尼亚州立大学材料研究所的纳米加工实验室证明了自己对新型功率芯片的理解。 主意。

值得注意的是吉祥物设计，在功率半导体领域，业界一直在探索碳化硅、氮化镓等第三代宽禁带半导体材料在高频、高压应用中的应用。 例如，氮化镓材料耐热性好，因其电子迁移率高而成为高频“赢家”，可以提高晶体管的开关速度，适用于高频大功率电路。 另一个例子是美国北卡罗来纳州的半导体公司Wolfspeed，该公司使用碳化硅材料生产晶圆和功率半导体。 Wolfspeed表示，虽然碳化硅比硅贵，但它具有系统级优势。 使用碳化硅构建的系统更小、更高效。 更轻的重量和更高的效率在工业、能源和汽车应用中创造了成本优势。

因此，许多公司正在寻找硅的替代材料，而不是专注于像iDEAL这样的硅基功率器件。 但 Granahan 认为，硅的替代品可能会贵 3-4 倍，并且使用熟悉且容易获得的硅材料，iDEAL 可以提供更高效的芯片，其性价比指数最适合在 850 伏以下的电压下运行。 对于设备来说是经济的。