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標(biāo)題: 氮化鎵電子準(zhǔn)備大幅削減能源使用 [打印本頁]
作者: admin 時間: 2015-7-30 21:01
標(biāo)題: 氮化鎵電子準(zhǔn)備大幅削減能源使用
這里顯示是一個原型筆記本電源適配器由劍橋使用氮化鎵電子晶體管。 體積為1.5立方英寸,這是有史以來最小的筆記本電源適配器。 圖片:由劍橋電子產(chǎn)品
使用特殊材料稱為氮化鎵(GaN),劍橋電子公司宣布一行GaN晶體管和電力電子電路,承諾削減到2025年全球能源使用10到20%。
2013年,美國能源部(DOE)專用的大約一半的1.4億美元的電力電子研究所GaN研究,稱其可能減少全球能源消費。 現(xiàn)在劍橋麻省理工學(xué)院分電子有限公司(CEI)宣布一行GaN晶體管和電力電子電路這一承諾削減能源使用數(shù)據(jù)中心,電動汽車,到2025年全球消費設(shè)備10到20%。
電力電子是一種無處不在的技術(shù)用來將電能轉(zhuǎn)換為高或低電壓和電流不同,比如在一臺筆記本電腦的電源適配器,或電力變電站電壓和分配電能轉(zhuǎn)換為消費者。 許多這些電力電子系統(tǒng)的依賴硅晶體管開關(guān)調(diào)節(jié)電壓,但是由于速度和阻力的限制,能量以熱能的形式浪費。
CEI GaN晶體管至少有十分之一的電阻硅晶體管,據(jù)該公司。 這允許更高的能效,數(shù)量級速度切換頻率——這意味著電力電子系統(tǒng)與這些組件可以小得多。 CEI使用晶體管,使電力電子,將降低數(shù)據(jù)中心能源密集型,電動汽車更便宜,也更強(qiáng)大,和筆記本電源適配器大小三分之一,甚至足夠小,適合在計算機(jī)本身。
“這是一個千載難逢的機(jī)會改變電子與影響世界上如何使用能源,”CEI聯(lián)合創(chuàng)始人托馬斯帕拉西奧斯說,麻省理工學(xué)院的電氣工程和計算機(jī)科學(xué)副教授co-invented技術(shù)。
其他創(chuàng)始人和共同發(fā)明人ananthachandrakasan,約瑟夫·f·和南�！·吉時利電氣工程教授,現(xiàn)在CEI的技術(shù)顧問委員會主席;校友本陸SM的07年,博士”13日CEI設(shè)備發(fā)展的副總裁,凌夏博士”12日CEI的運營總監(jiān),Mohamed Azize CEI的外延;和奧邁薩阿達(dá)特博士”14日CEI的產(chǎn)品可靠性。
使氮化鎵可行
在氮化鎵在硅晶體管有幾個好處,安全缺陷和昂貴的制造方法在很大程度上使他們進(jìn)入市場。 但陸,帕拉西奧斯薩阿達(dá)特和其他通過設(shè)計創(chuàng)新麻省理工學(xué)院的研究人員設(shè)法克服這些問題在2000年代末。
功率晶體管設(shè)計大電流流動時,阻止高電壓時。應(yīng)該斷路或失敗,晶體管必須默認(rèn)為“關(guān)”位置減少當(dāng)前以避免短路等問題的一個重要特性的硅功率晶體管。
但GaN晶體管通�！罢！薄@意味著,默認(rèn)情況下,他們會總是允許電流流動,這歷來是很難糾正。 在麻省理工學(xué)院的微系統(tǒng)技術(shù)實驗室使用資源,研究人員——由國防部和能源部資助發(fā)達(dá)GaN晶體管被修改“正�！钡慕Y(jié)構(gòu)材料。
甘,使傳統(tǒng)晶體管,科學(xué)家成長上薄薄的一層氮化鎵襯底。 麻省理工學(xué)院的研究人員分層不同的材料和不同的成分在GaN晶體管。 找到一個精確的組合允許一種新的GaN晶體管到默認(rèn)位置。
“我們總是談?wù)揋aN鎵和氮,但是您可以修改基本的氮化鎵材料,添加雜質(zhì)和其他元素,改變它的屬性,”帕拉奇斯說。
但GaN和其他nonsilicon半導(dǎo)體也在特殊的生產(chǎn)過程,它是昂貴的。 降低成本,麻省理工學(xué)院的研究人員,在研究所,后,與公司開發(fā)新的制造技術(shù),或“工藝配方,”陸說。 這涉及,除此之外,斷開黃金金屬用于制造GaN設(shè)備兼容的硅制造的金屬,和發(fā)展的方法沉積氮化鎵所使用的大型晶片硅晶圓代工廠。
“基本上,我們制造先進(jìn)GaN晶體管和電路在傳統(tǒng)硅晶圓代工廠,在硅的成本。 成本是一樣的,但新設(shè)備的性能是100倍,”陸說。
主要應(yīng)用
CEI目前利用其先進(jìn)的晶體管來開發(fā)筆記本電源適配器,體積大約1.5立方英寸,最小的。
晶體管的其他可行的應(yīng)用程序中,帕拉奇斯說,是更好的電力電子數(shù)據(jù)中心由谷歌,亞馬遜,Facebook,和其他公司,云。
目前,這些數(shù)據(jù)中心消耗在美國大約2%的電力。 但GaN-based電力電子,帕拉西奧斯說,可以挽救一個非常可觀的。
另一個主要的未來應(yīng)用,帕拉西奧斯補(bǔ)充說,將在電動汽車取代硅基電力電子。 這些是在充電的充電器,逆變器,把電池驅(qū)動的電動馬達(dá)。 今天使用的硅晶體管有約束力量能力,限制了汽車可以處理多大的權(quán)力。 這是其中一個主要原因很少有大的電動汽車。
GaN-based電力電子,另一方面,可以提高電動汽車的功率輸出,并使他們更節(jié)能、更輕,因此,便宜,能夠駕駛更長的距離。 “電動汽車很受歡迎,但還是一個利基產(chǎn)品。 氮化鎵功率電子產(chǎn)品會使他們成為主流的關(guān)鍵,”帕拉奇斯說。
創(chuàng)新的想法
在啟動CEI,麻省理工學(xué)院的創(chuàng)始人轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的創(chuàng)業(yè)項目,這導(dǎo)致啟動問題的進(jìn)展。 “麻省理工學(xué)院的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)把事情的關(guān)鍵,我們現(xiàn)在,”帕拉奇斯說。
帕拉西奧斯首先獲得的資助Deshpande技術(shù)創(chuàng)新中心推出CEI。 之后,他把他的主意GaN-based電力電子創(chuàng)新團(tuán)隊(i-Teams),匯集了麻省理工學(xué)院的學(xué)生來自學(xué)科評估新技術(shù)的商業(yè)可行性。 這個項目,他說,給他的巨大市場拉甘電力電子,并幫助CEI首先解決其產(chǎn)品。
“很多次,這是相反的:你拿出驚人的技術(shù)尋找應(yīng)用程序。 在這種情況下,由于i-Teams,我們發(fā)現(xiàn)有許多應(yīng)用程序?qū)ふ疫@一技術(shù),”帕拉奇斯說。
Lu,CEI增長的一個關(guān)鍵元素是審計Start6研討會主辦的電氣工程和計算機(jī)科學(xué)、創(chuàng)業(yè)工程學(xué)生被引導(dǎo)通過啟動過程與組織討論和談判經(jīng)驗豐富的企業(yè)家。 除此之外,陸獲得視角劃分股權(quán),資金,建立一個團(tuán)隊,和其他早期創(chuàng)業(yè)的挑戰(zhàn)。
作者: 鄭_凱 時間: 2015-7-30 21:01
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作者: 驀然回首 時間: 2015-8-1 05:02
百度翻譯吧用的。
作者: qq577170387 時間: 2015-8-5 05:56
這些文章哪里來的？
作者: 6363191 時間: 2015-8-9 13:35
強(qiáng)烈要求多發(fā)布點游戲。
作者: 派券助手G5Q.net 時間: 2015-8-14 10:00
學(xué)習(xí)了，收貨不少。
作者: 1051378662 時間: 2015-8-19 07:06
回帖是美德。。
作者: 哥，已老。。。 時間: 2015-8-24 17:58
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