Comunicados de imprensa

Mitsubishi Electric desenvolve o primeiro HEMT GaN multicélulas do mundo diretamente ligado a substrato de diamanteIrá aumentar a eficiência energética e a fiabilidade dos sistemas eletrónicos de micro-ondas em diversos campos

Este texto é uma tradução da versão em inglês oficial deste comunicado de imprensa, sendo fornecido apenas para referência e conveniência. Consulte a versão em inglês original para obter detalhes e/ou informações específicas. Em caso de discrepância, prevalecerá o conteúdo da versão em inglês original.

PARA LANÇAMENTO IMEDIATO N.º 3298

TÓQUIO, 2 de setembro de 2019 – A Mitsubishi Electric Corporation (TÓQUIO: 6503) anunciou hoje que, em colaboração com o Centro de Investigação para MEMS Ubíquos e Micro-engenharia do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (AIST, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology), desenvolveu um transístor de elevada mobilidade de eletrões de nitreto de gálio (HEMT GaN, gallium nitride-high electron mobility transistor) numa estrutura multicélulas (várias células de transístores dispostas em paralelo) ligada diretamente a um substrato de dissipação de calor com diamante monocristalino de elevada condutividade térmica. A ligação direta de um HEMT GaN multicélulas a um substrato de diamante monocristalino é considerada pioneira.* O novo HEMT GaN em diamante melhora a eficiência de potência adicional de amplificadores de alta potência em estações base de comunicações móveis e em sistemas de comunicações por satélite, ajudando assim a reduzir o consumo de energia. A Mitsubishi Electric irá aperfeiçoar o HEMT GaN em diamante antes do seu lançamento comercial previsto para 2025.

  1. *De acordo com a investigação da Mitsubishi Electric, à data de 2 de setembro de 2019

Este resultado de investigação foi anunciado pela primeira vez na Conferência Internacional sobre Dispositivos e Materiais em Estado Sólido (SSDM, Solid State Devices and Materials), atualmente realizada na Universidade de Nagoya, no Japão, de 2 a 5 de setembro.

  • Novo HEMT GaN em diamante Vista superior e estrutura de células

  • Vista transversal do novo HEMT GaN em diamante

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  • Novo HEMT GaN em diamante Vista superior e estrutura de células
  • Vista transversal do novo HEMT GaN em diamante

A Mitsubishi Electric esteve a cargo do design, fabrico, avaliação e análise do HEMT GaN em diamante e o AIST desenvolveu a tecnologia de ligação direta. Parte deste resultado baseia-se nos resultados obtidos a partir de um projeto encomendado pela Organização de Desenvolvimento de Tecnologia Industrial e Nova Energia (NEDO, New Energy and Industrial Technology Development Organization).

Principais funcionalidades

  1. 1)Primeiro HEMT GaN do mundo com estrutura multicélulas diretamente ligada a substrato de diamante
    A maioria dos HEMT GaN existentes que utilizam um substrato de diamante para a dissipação de calor são criados utilizando uma folha de camada epitaxial GaN a partir da qual o substrato de silício foi removido e sobre a qual é depositado diamante a temperatura elevada. Os HEMT são então fabricados no substrato de diamante da placa GaN plana. No entanto, uma vez que os coeficientes de expansão térmica de GaN e diamante são diferentes, a placa pode ficar extremamente deformada durante o processo de fabrico, dificultando o fabrico de HEMT GaN multicélulas de grandes dimensões.

    Durante esta investigação, foi removido um substrato de silício de um HEMT GaN multicélulas com o qual era fabricado. A superfície traseira do HEMT GaN foi então polida para o tornar mais fino e plano, após o qual foi diretamente ligado a um substrato de diamante com uma camada de aderência nano. Foi utilizada uma estrutura multicélulas para o alinhamento paralelo de oito células do transístor de um tipo encontrado em produtos reais. Por fim, foi fabricado um HEMT GaN em diamante multicélulas, o primeiro do mundo, utilizando um substrato com elevada dissipação de calor concebido com diamante monocristalino.
  2. 2)Melhor eficiência energética e potência para uma amplitude alargada de ondas de rádio e conservação de energia, em comparação com um HEMT GaN original com a mesma estrutura num substrato de silício
    A utilização de diamante monocristalino (com condutividade térmica de 1900 W/mK) para uma dissipação de calor superior elimina a degradação da temperatura, diminuindo o aumento da temperatura do HEMT GaN de 211,1 °C para 35,7 °C. Isto melhora a potência de saída por largura de porta de 2,8 W/mm para 3,1 W/mm e aumenta a eficiência energética de 55,6% para 65,2%, o que permite uma poupança de energia significativa.

Nota

Tenha em atenção que as informações apresentadas nos comunicados de imprensa são válidas no momento da publicação, mas podem estar sujeitas a alterações sem aviso prévio.

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