私たちは、電源が「私たちのすべて」になりつつあることを何度も指摘してきました。 モバイルエレクトロニクス、電気自動車、モノのインターネット、エネルギー貯蔵などは、電源と電圧変換のプロセスをエレクトロニクスの最も重要な位置にもたらします。 などの材料を用いてチップやディスクリート素子を製造する技術 (GaN)。 同時に、ソリューションのコンパクトさの点でも、設計と製造にかかる費用の節約の点でも、統合ソリューションが個別ソリューションよりも優れているという事実に異論を唱える人はいないでしょう。 最近、PCIM 2019 会議で、ベルギーのセンター imec の研究者らは明らかに GaN をベースにしたシングルチップ電源 (インバーター) はまったく SF ではなく、近い将来の話です。
Imec の専門家は、SOI (シリコン オン インシュレーター) ウェーハ上の窒化ガリウム オン シリコン技術を使用して、シングルチップのハーフブリッジ コンバータを作成しました。 これは、電源スイッチ (トランジスタ) を接続して電圧インバータを作成するための XNUMX つの古典的なオプションの XNUMX つです。 通常、回路を実装するには、一連の個別の要素が使用されます。 ある程度のコンパクトさを達成するために、一連の要素も XNUMX つの共通のパッケージに配置されますが、回路が個別のコンポーネントから組み立てられているという事実は変わりません。 ベルギー人は、トランジスタ、コンデンサ、抵抗器など、ハーフブリッジのほぼすべての要素を単結晶上に再現することに成功しました。 このソリューションにより、変換回路に通常伴う多くの寄生現象が減少し、電圧変換の効率を高めることが可能になりました。
カンファレンスで披露されたプロトタイプでは、統合されたGaN-ICチップが48MHzのスイッチング周波数で1ボルトの入力電圧を1ボルトの出力電圧に変換した。 このソリューションは、特に SOI ウェーハの使用を考慮すると非常に高価に見えるかもしれませんが、研究者らは、高度な集積度がコストを補って余りあると強調しています。 ディスクリートコンポーネントからインバーターを製造すると、当然のことながらコストが高くなります。
出所： 3dnews.ru