لقد لاحظنا أكثر من مرة أن إمدادات الطاقة أصبحت "كل شيء لدينا". تعمل الإلكترونيات المحمولة والمركبات الكهربائية وإنترنت الأشياء وتخزين الطاقة وغير ذلك الكثير على جلب عملية إمداد الطاقة وتحويل الجهد إلى أهم المواقع الأولى في مجال الإلكترونيات. تكنولوجيا لإنتاج الرقائق والعناصر المنفصلة باستخدام مواد مثل (جالون). في الوقت نفسه، لن يجادل أحد في حقيقة أن الحلول المتكاملة أفضل من المنفصلة سواء من حيث ضغط الحلول أو من حيث توفير المال في التصميم والإنتاج. في الآونة الأخيرة، في مؤتمر PCIM 2019، برز باحثون من المركز البلجيكي Imec بشكل واضح إن مصادر الطاقة أحادية الشريحة (العاكسات) المعتمدة على GaN ليست خيالًا علميًا على الإطلاق، ولكنها مسألة المستقبل القريب.
باستخدام نيتريد الغاليوم على تكنولوجيا السيليكون على رقائق SOI (السيليكون على العازل)، قام متخصصو Imec بإنشاء محول نصف جسر برقاقة واحدة. يعد هذا أحد الخيارات الثلاثة الكلاسيكية لتوصيل مفاتيح الطاقة (الترانزستورات) لإنشاء محولات الجهد. عادة، لتنفيذ الدائرة، يتم أخذ مجموعة من العناصر المنفصلة. لتحقيق نوع معين من الاكتناز، يتم أيضًا وضع مجموعة من العناصر في حزمة مشتركة واحدة، وهو ما لا يغير حقيقة أن الدائرة يتم تجميعها من مكونات فردية. تمكن البلجيكيون من إعادة إنتاج جميع عناصر نصف الجسر تقريبًا على بلورة واحدة: الترانزستورات والمكثفات والمقاومات. وقد أتاح هذا الحل زيادة كفاءة تحويل الجهد عن طريق تقليل عدد من الظواهر الطفيلية التي تصاحب عادة دوائر التحويل.
في النموذج الأولي الذي تم عرضه في المؤتمر، قامت شريحة GaN-IC المدمجة بتحويل جهد دخل 48 فولت إلى جهد خرج 1 فولت مع تردد تحويل قدره 1 ميجاهرتز. قد يبدو الحل مكلفًا للغاية، خاصة بالنظر إلى استخدام رقائق SOI، لكن الباحثين يؤكدون أن الدرجة العالية من التكامل أكثر من تعويض التكاليف. سيكون إنتاج العاكسون من مكونات منفصلة أكثر تكلفة بحكم التعريف.
المصدر: 3dnews.ru