إن هذا النص ترجمة للنص الإنجليزي الرسمي لهذا الإصدار الجديد، وقد تم تزويده للرجوع إليه بسهولة عند الحاجة. يرجى الرجوع إلى النص الإنجليزي الأصلي للحصول على التفاصيل و/أو المواصفات الخاصة. في حال وجود أي تعارض، فيجب اتباع محتوى الإصدار الإنجليزي الأصلي.

بالنسبة للنشرة الفورية رقم ٣٣٠٧

طوكيو، ٣٠ سبتمبر ٢٠١٩ - أعلنت شركة Mitsubishi Electric Corporation (طوكيو: ٦٥٠٣) اليوم أنها قامت بتطوير ترانزستور حقلي شبه مُوصل ذي أكسيد معدني (MOSFET) من كربيد السيليكون (SiC) مزود بركيزة خندقية^*١ وبنية فريدة للحد من المجال الكهربي وذلك لتوفير جهاز شبه موصل للطاقة يحقق مقاومة نوعية رائدة عالميًا^*٢ أثناء التشغيل، بحيث تبلغ ١٫٨٤ مΩ (ميللي أوم) سم^٢ وفولتية انهيار تزيد عن ١٥٠٠ فولت. وسيثمر تركيب الترانزستور في وحدات أشباه موصلات الطاقة الموجودة في المعدات الإلكترونية الكهربائية عن توفير الطاقة وتصغير حجم المعدات. وبعد تحسين أجهزة أشباه موصلات الطاقة الجديدة التي تنتجها شركة Mitsubishi Electric وتأكيد موثوقيتها طويلة الأجل، تتوقع شركة Mitsubishi Electric أن يبدأ الاستخدام العملي لوحدة SiC-MOSFET الجديدة ذات الركيزة الخندقية في وقت ما بعد السنة المالية التي تبدأ في ٢٠٢١.
وقد أعلنت Mitsubishi Electric عن وحدة SiC-MOSFET الجديدة ذات الركيزة الخندقية اليوم في المؤتمر الدولي المتعلق بكربيد السليكون والمواد ذات الصلة (ICSCRM) لعام ٢٠١٩، والمنعقد في مركز كيوتو الدولي للمؤتمرات في اليابان من ٢٩ سبتمبر حتى ٤ أكتوبر.

1. *١قطب بوابة مثبّت في ركيزة خندقية شبه موصلة، للتحكم في التيار من خلال الفولتية
2. *٢وفقًا لبحث أجرته Mitsubishi Electric اعتبارًا من ٣٠ سبتمبر ٢٠١٩، للأجهزة المزودة بفولتية انهيار تزيد عن ١٥٠٠ فولت

الشكل مقطع عرضي لوحدة SiC-MOSFET التقليدية المستوية (على اليسار) ووحدة SiC-MOSFET الجديدة ذات الركيزة الخندقية (على اليمين)

الميزات الرئيسية

1. 1)بنية فريدة للحد من المجال الكهربي تضمن موثوقية الجهاز
   تتحكم وحدات SiC-MOSFET في تدفق التيار خلال الطبقة شبه الموصلة بين قطبي التصريف والمصدر بتطبيق فولتية على قطب البوابة. ولكي يتم التحكم من خلال فولتية صغيرة، يلزم وجود طبقة رقيقة عازلة للبوابة. وإذا تم تطبيق فولتية عالية في أجهزة أشباه موصلات الطاقة ذات الركيزة الخندقية، يمكن أن يتركز مجال كهربي قوي في البوابة ويتسبب في كسر الطبقة العازلة بسهولة.
   ولتصحيح ذلك، طورت Mitsubishi Electric بنية فريدة للحد من المجال الكهربي لحماية الطبقة العازلة للبوابة من خلال غرس الألمونيوم والنيتروجين لتغيير الخواص الكهربية للطبقة شبه الموصلة، وذلك من خلال الاستفادة من البنية الخندقية.
   يتم أولاً، غرس الألمونيوم بشكل عمودي وتكوين طبقة للحد من المجال الكهربي على السطح السفلي من الخندق. ومن ثم يقل المجال الكهربي المُطبّق على الطبقة العازلة للبوابة ليصل إلى مستوى أجهزة أشباه موصلات الطاقة التقليدية المستوية، مما يثمر عن تحسين الموثوقية مع الحفاظ على بقاء فولتية الانهيار أعلى من ١٥٠٠ فولت.
   وبعد ذلك يتم تكوين التأريض الجانبي الذي يوصّل طبقة الحد من المجال الكهربي وقطب المصدر باستخدام طريقة مطورة حديثًا لغرس الألمونيوم باتجاه مائل لإتاحة التبديل عالي السرعة وتقليل فقد التبديل.
2. 2)طبقات مطعمّة بكمية كبيرة من الشوائب مكونة محليًا تحقق أقل مستوى من المقاومة أثناء التشغيل على مستوى العالم
   تحتوي وحدة SiC-MOSFET ذات الركيزة الخندقية على خلايا ترانزستور أقل حجمًا من الموجودة في الأنواع المستوية، مما يسمح باصطفاف المزيد من الخلايا في الرقاقة الواحدة. ومع ذلك، إذا كانت مسافات الترانزستور الفاصلة بين أقطاب البوابات ضيقة للغاية، فسيصبح تدفق التيار صعبًا وتزداد المقاومة النوعية للجهاز. ومن ثم طورّت Mitsubishi Electric طريقة جديدة لغرس النيتروجين باتجاه مائل لتكوين طبقة SiC محليًا تحتوي على تركيز عالٍ من النيتروجين، مما يسمح بتوصيل الكهرباء بسهولة في مسار التيار. ونتيجة لذلك، يمكن تقليل المقاومة النوعية بنسبة ٢٥% تقريبًا، حتى في حالة اصطفاف الخلايا بكثافة، وذلك بالمقارنة مع عدم وجود الطبقة عالية التركيز.
   كما أن طريقة التصنيع الجديدة تسمح بتحسين المسافات الفاصلة للتأريض الجانبي. والنتيجة هي مقاومة نوعية أثناء التشغيل تبلغ ١٫٨٤ مΩ (ميللي أوم) سم^٢ في درجة حرارة الغرفة، أي نصف نظيرتها لدى الأنواع المستوية، مع الحفاظ على بقاء فولتية الانهيار أعلى من ١٥٠٠ فولت.

• نسخة PDF ‏(PDF : 502KB)

الاستفسارات

جهة الاتصال الإعلامية

• قسم العلاقات العامة بشركة Mitsubishi Electric

استفسارات العملاء

• مركز البحث والتطوير للتقنيات المتقدمة بشركة Mitsubishi Electric