1. IGBT: পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স শিল্পের মূল ডিভাইস
IGBT কে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স শিল্পের "CPU" বলা হয়।
IGBT-এর চমৎকার সামগ্রিক কর্মক্ষমতা রয়েছে, IGBT-কে ইনসুলেটেড গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টর বলা হয়, যার মধ্যে রয়েছে ইনসুলেটেড গেট ফিল্ড ইফেক্ট টিউব এবং বাইপোলার ট্রানজিস্টর দুটি অংশ, উভয়ই MOSFET উচ্চ ইনপুট ইম্পিডেন্স সহ, ছোট কন্ট্রোল পাওয়ার, ড্রাইভ সার্কিট সহজ, দ্রুত স্যুইচিং স্পিড এবং BJT অন{0}, কম আচারের অবস্থা কম হয়, বৃহৎ পরিবাহিতা কমানো হয় ক্ষতি, এটি পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর এক উন্নয়নের প্রধান ভবিষ্যত অভিমুখের।
চমৎকার পারফরম্যান্স সহ, IGBT-এর ডাউনস্ট্রিম অ্যাপ্লিকেশনের বিস্তৃত পরিসর রয়েছে
উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, সাধারণ ড্রাইভ সার্কিট এবং প্রশস্ত নিরাপদ অপারেটিং এরিয়ার কারণে IGBT মাঝারি এবং উচ্চ শক্তি, মাঝারি এবং নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলির জন্য প্রথম পছন্দ হয়ে উঠেছে। 105Hz এর নিচে অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে, সিলিকন-ভিত্তিক IGBT হল পছন্দের পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস, যার পাওয়ার রেঞ্জ কয়েক কিলোওয়াট থেকে দশ মেগাওয়াট। সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে রয়েছে শিল্প নিয়ন্ত্রণ (ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার, ইনভার্টার ওয়েল্ডার, নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ ইত্যাদি); নতুন শক্তির অটোমোবাইল (প্রধান বৈদ্যুতিক ড্রাইভ, ওবিসি, এয়ার কন্ডিশনার, স্টিয়ারিং ইত্যাদি); নতুন এনার্জি পাওয়ার জেনারেশন (ফটোভোলটাইক ইনভার্টার, উইন্ড টারবাইন কনভার্টার); বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সাদা পণ্য (IPM); রেল পরিবহন (ট্র্যাকশন রূপান্তরকারী); এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন (উইন্ড টারবাইন কনভার্টার)। ); রেল পরিবহন (ট্র্যাকশন কনভার্টার); স্মার্ট গ্রিড, ইত্যাদি
আইজিবিটি প্রযুক্তি বিকাশের প্রবণতা
সামনের গেট কাঠামোর দৃষ্টিকোণ থেকে, এর কাঠামোটি প্ল্যানার গেট থেকে ট্রেঞ্চ গেট এবং সর্বশেষ মাইক্রো-ট্রেঞ্চ গেট পর্যন্ত বিবর্তন অনুভব করেছে এবং বর্তমান বাজারে মূলধারার আইজিবিটি চিপগুলি ট্রেঞ্চ গেট দ্বারা প্রাধান্য পেয়েছে। প্ল্যানার থেকে ট্রেঞ্চ পর্যন্ত গেট কাঠামোর উন্নয়ন বর্তমান ঘনত্ব বৃদ্ধি, স্টেট ভোল্টেজ ড্রপ- হ্রাস, কোষের আকার হ্রাস এবং উত্পাদন ব্যয় হ্রাস করার জন্য সহায়ক।
শরীরের গঠনের দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি পাঞ্চ থ্রু টাইপ (পিটি, পাঞ্চ থ্রু) থেকে নন-পাঞ্চ থ্রু টাইপ (এনপিটি, নন{1}}পাঞ্চ থ্রু) থেকে ফিল্ড স্টপ টাইপ (এফএস, ফিল্ড স্টপ) পর্যন্ত তিন প্রজন্মের বিবর্তন অনুভব করেছে।
ক্রমাগত প্রযুক্তির পুনরাবৃত্তির মাধ্যমে, IGBT চিপ কর্মক্ষমতা সূচকগুলি ক্রমাগত অপ্টিমাইজ করা হয়। 2018 সালে প্ল্যানার পাঞ্চ-(PT) এর মাধ্যমে (PT) থেকে ফাইন ট্রেঞ্চ গেট ফিল্ড স্টপ পর্যন্ত, IGBT চিপগুলির প্রযুক্তিগত সূচী, যেমন চিপ এরিয়া, প্রসেস লাইনউইথ, চালু-স্টেট ভোল্টেজ ড্রপ, টার্ন-অফ করা হয়েছে সময় এবং বিদ্যুতের ক্ষয়ক্ষতি।
2. স্থান: নতুন শক্তি এবং অন্যান্য ড্রাইভিং IGBT চাহিদা ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে
বিশ্বব্যাপী IGBT বাজারের আকার 6.6 বিলিয়ন মার্কিন ডলার ছাড়িয়ে গেছে
বিশ্বব্যাপী আইজিবিটি বাজারের আকার বাড়তে থাকে, এখন 6.6 বিলিয়ন মার্কিন ডলার ছাড়িয়ে গেছে। গবেষণা সংস্থা ওমডিয়ার তথ্য অনুযায়ী, গত প্রায় এক দশকে বিশ্বব্যাপী IGBT বাজারের আকার টেকসই প্রবৃদ্ধি বজায় রাখার জন্য, 2012 সালে 3.2 বিলিয়ন মার্কিন ডলার থেকে 2020 সালে 6.6 বিলিয়ন মার্কিন ডলারে, আট বছর মেয়াদে চক্রবৃদ্ধি বৃদ্ধির হার প্রায় 10%। বিশ্বব্যাপী, ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোল এবং নতুন এনার্জি ভেহিকল হল দুটি ডাউনস্ট্রিম ক্ষেত্র যেখানে IGBT চাহিদার সবচেয়ে বেশি অনুপাত। ডাউনস্ট্রিম ডিমান্ড (2017 ডেটা), ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোল হল IGBT-এর জন্য সবচেয়ে বড় চাহিদার বাজার, যার চাহিদা শেয়ার 37%; 28% চাহিদা শেয়ার সহ নতুন শক্তির যানবাহন দ্বিতীয় বৃহত্তম বাজারে স্থান পেয়েছে; তারপরে নতুন শক্তির বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সাদা পণ্যের বাজারের চাহিদা রয়েছে যথাক্রমে 9% এবং 8%।
চীনের আইজিবিটি বাজারের আকার বিশ্বের প্রায় 40% এবং দ্রুত বৃদ্ধির হার
চীনের আইজিবিটি বাজারের আকার দ্রুত বাড়ছে এবং 2019 সালে এটি 15 বিলিয়ন ইউয়ান ছাড়িয়েছে। উইজডম রিসার্চ কনসাল্টিং-এর মতে, চীনের IGBT বাজারের আকার দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে, 2012 সালে 6 বিলিয়ন ইউয়ান থেকে 2019 সালে 15.5 বিলিয়ন ইউয়ানে, প্রায় 15% এর যৌগিক বৃদ্ধির হার, বিশ্বব্যাপী IGBT বাজারের আকারের বৃদ্ধির হারের তুলনায় উচ্চতর।
শিল্প নিয়ন্ত্রণ: IGBT চাহিদা মৌলিক ডিস্ক, ভবিষ্যতে স্থির বৃদ্ধি উপলব্ধি করা হবে
IGBT হল প্রথাগত শিল্প নিয়ন্ত্রণ এবং বিদ্যুৎ সরবরাহ শিল্পের মূল উপাদান যেমন বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ওয়েল্ডার, ইউপিএস পাওয়ার সাপ্লাই এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন হিটিং। শিল্প নিয়ন্ত্রণ বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ক্ষেত্রের ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল হল একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ, স্থির ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করা যেতে পারে সরঞ্জাম, যা সাধারণত সংশোধনকারী অংশ, ফিল্টারিং অংশ, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল অংশ, ব্রেকিং সার্কিট, ড্রাইভ সার্কিট এবং সনাক্তকরণ সার্কিট, ইত্যাদি দ্বারা হয়। বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সার্কিট প্রয়োগ. বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল আউটপুট পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি সামঞ্জস্য করতে অভ্যন্তরীণ IGBT-এর উপর নির্ভর করে।
নতুন শক্তির যানবাহন: IGBT-এর জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বর্ধিত বাজার
আইজিবিটিগুলি হল নতুন শক্তির যানের মূল উপাদান, এবং এগুলি নতুন শক্তির যানগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং পুরো গাড়ির কর্মক্ষমতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। নতুন শক্তির যানবাহনে IGBT-এর প্রধান প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে মোটর কন্ট্রোলার, অন{1}}বোর্ড চার্জার (OBC), গাড়ির এয়ার কন্ডিশনার এবং নতুন শক্তির গাড়ির জন্য DC চার্জিং পাইলস।
নতুন শক্তি শক্তি উৎপাদন: IGBT গুলি ফটোভোলটাইক এবং বায়ু শক্তি শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
ফটোভোলটাইক (PV) পাওয়ার জেনারেশনকে একটি PV ইনভার্টারের মাধ্যমে গ্রিডের সাথে সংযুক্ত করতে হবে এবং IGBTs হল PV ইনভার্টারের মূল উপাদান। ফটোভোলটাইক বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল হল সৌর ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমের অন্যতম প্রধান সরঞ্জাম, এবং এর ভূমিকা হল ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন দ্বারা উত্পন্ন সরাসরি কারেন্টকে বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর করা যা পাওয়ার গ্রিডের পাওয়ার মানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এবং IGBT হল ফটোভোলটাইক ইনভার্টারের মূল উপাদান।
বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সাদা পণ্য: বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল হোম যন্ত্রপাতি এছাড়াও IGBTs একটি গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন
চীনের বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সাদা পণ্য অনুপ্রবেশ হার বাড়ছে. সাম্প্রতিক বছরগুলিতে চীনের তিনটি প্রধান সাদা পণ্যের বিক্রয় উপরে এবং নীচে 300 মিলিয়নে স্থিতিশীল হয়েছে, এবং শক্তি সঞ্চয় এবং নির্গমন হ্রাসের প্রয়োজনীয়তার উন্নতির সাথে, চীনের সাদা পণ্যের ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর হার বাড়ছে, শিল্প অনলাইন তথ্য অনুসারে, 2021 সালে, শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ, রেফ্রিজারেটর এবং ওয়াশিং মেশিনের ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর হার 68% এবং ভবিষ্যতে যথাক্রমে 4% এবং 4%, 4% হবে। উন্নত
রেল পরিবহন: আইজিবিটি হল রেল পরিবহন ট্র্যাকশনের মূল যন্ত্র
এসি ড্রাইভ প্রযুক্তি হল আধুনিক রেল ট্রানজিট ট্র্যাকশন ড্রাইভের মূলধারার পছন্দ এবং মূল প্রযুক্তি। এসি ড্রাইভের নীতি: যোগাযোগ নেটওয়ার্ক থেকে প্যান্টোগ্রাফের মাধ্যমে গাড়িটি একক-ফেজ এসি হাই-ভোল্টেজ পাওয়ার পাওয়ার জন্য, ভোল্টেজ কমানোর জন্য গাড়ির ট্র্যাকশন ট্রান্সফরমারে বিতরণ করা হয়, এবং তারপর রেকটিফায়ারের মাধ্যমে ডিসিতে রূপান্তরিত করা হয়, এবং তারপর ইনভার্টারটি ডিসি থেকে এফএম- থ্রি-তে রূপান্তরিত করা হবে। AC, এবং অবশেষে AC ট্র্যাকশন মোটরগুলিতে বিতরণ করা হয়, পুরো প্রক্রিয়াটিতে পর্যায়ক্রমে - সরাসরি - বিকল্প পরিবর্তনগুলি রয়েছে। এসি ট্রান্সমিশনের সুবিধা: (1) ভাল ট্র্যাকশন এবং ব্রেকিং পারফরম্যান্স; (2) উচ্চ শক্তি ফ্যাক্টর, সুরেলা হস্তক্ষেপ ছোট; (3) মোটর শক্তি, ছোট আকার, হালকা ওজন, উচ্চ কর্মক্ষম নির্ভরযোগ্যতা; (4) ভাল গতিশীল কর্মক্ষমতা এবং আনুগত্য ব্যবহার.
3. প্যাটার্ন: বিদেশী একচেটিয়া উচ্চ ঘনত্ব, দেশীয় প্রতিস্থাপন ত্বরান্বিত হচ্ছে
আইজিবিটি শিল্পে প্রবেশের ক্ষেত্রে উচ্চ বাধা রয়েছে
শিল্প এন্ট্রির দৃষ্টিকোণ থেকে, আইজিবিটি শিল্পের প্রবেশ থ্রেশহোল্ড খুব বেশি। সামগ্রিকভাবে, প্রযুক্তিগত বাধা, বাজারের বাধা এবং আর্থিক বাধাগুলির জন্য, যথাক্রমে তিনটি ক্ষেত্রে আইজিবিটি শিল্পের প্রবেশের বাধা, এখানে আমরা প্রথম দুটিতে ফোকাস করি।
প্রযুক্তিগত বাধা: আইজিবিটি প্রযুক্তি লিঙ্কগুলির মধ্যে রয়েছে আইজিবিটি চিপগুলির নকশা এবং উত্পাদন এবং মডিউল ডিজাইন এবং উত্পাদন। (1) IGBT চিপগুলিকে উচ্চ-বর্তমান, উচ্চ-ভোল্টেজ এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পরিবেশে কাজ করতে হবে, চিপের নির্ভরযোগ্যতার উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে; একই সময়ে, চিপ ডিজাইনটি নিশ্চিত করতে হবে যে টার্ন-অন এবং টার্ন-অফ, শর্ট-সার্কিট রেজিস্ট্যান্স এবং চালু-ভোল্টেজ ড্রপ ব্যালেন্স। অতএব, IGBT চিপ স্বাধীন গবেষণা এবং উন্নয়ন প্রয়োজনীয়তা খুব উচ্চ, নকশা এবং পরামিতি সামঞ্জস্য এবং অপ্টিমাইজেশান খুব বিশেষ এবং জটিল, শিল্প অনেক জানি কিভাবে জমে. (2) IGBT চিপ উত্পাদন লিঙ্কেরও একটি উচ্চ মাত্রার অসুবিধা রয়েছে, একদিকে, IGBT চিপের পিছনের অংশ নিজেই আরও কঠিন, অন্যদিকে, IDM মোডের স্ব-নির্মিত উৎপাদন ক্ষমতার জন্য একটি খুব বড় পুঁজি বিনিয়োগের প্রয়োজন, এবং Fabless মোডকে ফাউন্ড্রি প্রযুক্তি এবং গভীরতার গভীরতার প্রক্রিয়ার সাথে উপলব্ধি করতে হবে। (3) মডিউল, মডিউলের উচ্চ মাত্রার একীকরণের কারণে এবং উচ্চ-বর্তমান, উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-তাপমাত্রা এবং অন্যান্য কঠোর পরিবেশে কাজ করে, তাই মডিউলটিকে উপলব্ধি করার জন্য মডিউল ডিজাইন এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ায় একই সাথে বিবেচনা করতে হবে এবং অন্যান্য তাপ নিরোধক এবং অন্যান্য ইলেক্ট্রোপ্যাক্ট ডিসপ্লেশান, ইলেক্ট্রোম্যাগড কারণ IGBT মডিউল পণ্যগুলির উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, স্থায়িত্ব এবং ধারাবাহিকতা উপলব্ধি করার জন্যও শিল্প অভিজ্ঞতার দীর্ঘ সময়ের প্রয়োজন।
বাজারের বাধা: আইজিবিটি হল ডাউনস্ট্রিম অ্যাপ্লিকেশন পণ্যগুলির মূল ডিভাইস, আইজিবিটি পণ্যের কার্যকারিতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতা ডাউনস্ট্রিম পণ্যগুলির কার্যকারিতার উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে। ফলস্বরূপ, IGBT আমদানি করার সময় গ্রাহকদের দীর্ঘ যাচাই পরীক্ষা চক্র এবং উচ্চ প্রতিস্থাপন খরচ হয়। অতএব, গ্রাহকরা সাধারণত আইজিবিটি নির্বাচনের ক্ষেত্রে আরও রক্ষণশীল এবং সতর্ক হন এবং একবার পরিবর্তন করার জন্য এবং ইচ্ছার প্রতিস্থাপনের জন্য নির্বাচিত হলে তা শক্তিশালী হয় না।
প্যাটার্ন: অল্প সংখ্যক বিদেশী একচেটিয়া প্যাটার্ন গঠনে IGBT উচ্চ বাধা
বিশ্বব্যাপী IGBT বাজার বর্তমানে জার্মান, জাপানি এবং মার্কিন কোম্পানিগুলির একচেটিয়া। IGBT শিল্পের উচ্চ প্রবেশ থ্রেশহোল্ডের কারণে, এবং ব্যবসার বিদেশী নির্মাতারা প্রথম দিকে শুরু করে, প্রথম-মুভার সুবিধা সুস্পষ্ট (Infineon-এর প্রথম-প্রজন্মের IGBT পণ্যগুলি 1988 সালে জন্মগ্রহণ করেছিল), তাই বর্তমান IGBT বাজারের একচেটিয়া গঠন জার্মান, জাপানি এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পাঁচটি আইজিবিটি, বর্তমান পরিস্থিতিতে বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় কোম্পানিগুলির বিরুদ্ধে। ইনফিনিয়ন, Mitsubishi, Fuji Electric, ON সেমিকন্ডাক্টর এবং সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিং ইন্টারন্যাশনাল কর্পোরেশন (SMIC)। এবং Infineon, Mitsubishi, Fuji Electric এবং ON সেমিকন্ডাক্টর হল IDM মোড, আপস্ট্রিম, ডাউনস্ট্রিমের সমগ্র ইন্ডাস্ট্রি চেইনের উল্লম্ব ইন্টিগ্রেশন, এবং একটি শক্তিশালী পরিখা প্রতিষ্ঠা করেছে।
প্যাটার্নে পরিবর্তন: গার্হস্থ্য অগ্রগতি + সাপ্লাই চেইন সুরক্ষা গার্হস্থ্য প্রতিস্থাপন গিয়ার শিফ্ট ত্বরণকে উন্নীত করতে
গার্হস্থ্য প্রতিস্থাপনের ত্বরণের অভ্যন্তরীণ কারণ: (1) শক্তি সেমিকন্ডাক্টর সময়কাল হিসাবে IGBT, এর প্রযুক্তির পুনরাবৃত্তি ধীর, চক্রটি দীর্ঘ, একটি দীর্ঘ সময়ের জন্য একটি প্রজন্মের পণ্য ব্যবহার, এক দশকেরও বেশি; এবং গ্রাহকরা প্রধানত IGBT পণ্যগুলির স্থায়িত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা খুঁজছেন, নতুন প্রযুক্তির সাধনা বেশি নয় (Infineon 2007 সালে চালু হয়েছিল, IGBT চিপের চতুর্থ প্রজন্ম এখনও বর্তমান শিল্পের প্রধান পণ্য)। ) অতএব, যদিও গার্হস্থ্য IGBT নির্মাতারা দেরী শুরু করে, কিন্তু শিল্প স্থানীয় IGBT নির্মাতারা বিকাশ এবং ধরার জন্য যথেষ্ট সময় বাকি আছে, বর্তমান গার্হস্থ্য IGBT নির্মাতারা দ্রুত প্রযুক্তিগত অগ্রগতি, প্রচুর পরিমাণে নিম্নধারার গ্রাহকদের চাহিদা মেটাতে ইতিমধ্যে পণ্য আছে। (2) স্থানীয় IGBT কোম্পানিগুলির আরও ভাল পরিষেবা রয়েছে, তারা দ্রুত নিম্নধারার গ্রাহকদের চাহিদার প্রতি সাড়া দিতে পারে, এবং পণ্যের মূল্য বিদেশী বিনিয়োগকারীদের উপর একটি নির্দিষ্ট সুবিধা রয়েছে, যা খরচ কমাতে নিম্নধারার গ্রাহকদের জন্য উপযোগী।
4. সিলিকন কার্বাইড - তৃতীয়- প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর পাওয়ার ডিভাইসগুলি আশাব্যঞ্জক
সিলিকন কার্বাইড উপাদান উচ্চতর কর্মক্ষমতা আছে
সিলিকন, জার্মেনিয়াম এবং অন্যান্য মৌলিক সেমিকন্ডাক্টর, সেইসাথে গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, সিলিকন কার্বাইড, গ্যালিয়াম নাইট্রাইড এবং অন্যান্য যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ সহ সাধারণ সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ, গবেষণা এবং পর্যায়ক্রমে সময়ের বড়- প্রয়োগ অনুসারে, শিল্প সাধারণত সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলিকে তিনটি প্রজন্মে বিভক্ত করা হয়:
সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের প্রথম প্রজন্ম: প্রতিনিধি হিসাবে সিলিকন এবং জার্মেনিয়াম, সাধারণ প্রয়োগ হল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট। সিলিকন সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ বর্তমানে সবচেয়ে বড় উৎপাদন, সর্বাধিক ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ।
অর্ধপরিবাহী পদার্থের দ্বিতীয় প্রজন্ম: প্রতিনিধি হিসাবে গ্যালিয়াম আর্সেনাইড। গ্যালিয়াম আর্সেনাইড ইলেকট্রন গতিশীলতা সিলিকনের তুলনায় 6 গুণেরও বেশি, এবং এর ডিভাইসগুলির উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-গতির অপ্টোইলেক্ট্রনিক কর্মক্ষমতা রয়েছে, তাই তারা অপটোইলেক্ট্রনিক্স এবং মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
অর্ধপরিবাহী পদার্থের তৃতীয় প্রজন্ম: সিলিকন কার্বাইড এবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইড দ্বারা উপস্থাপিত। সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের প্রথম দুই প্রজন্মের সাথে তুলনা করে, সিলিকন কার্বাইডের একটি বড় নিষিদ্ধ ব্যান্ড প্রস্থ, উচ্চ ভাঙ্গন ক্ষেত্রের শক্তি, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ ইলেক্ট্রন স্যাচুরেশন রেট এবং শক্তিশালী বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা ইত্যাদি রয়েছে। এটি উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং বিশেষত উচ্চ তাপমাত্রার জন্য উপযুক্ত পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স ক্ষেত্রে উচ্চ-পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস।
সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসগুলিও সিলিকন ভিত্তিক ডিভাইসগুলিকে ছাড়িয়ে যায়-
উপাদানের চমৎকার বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে সিলিকন কার্বাইডের উপর ভিত্তি করে সিলিকন কার্বাইড পাওয়ার ডিভাইসগুলির উচ্চতর বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা রয়েছে:
উচ্চ-ভোল্টেজ প্রতিরোধের:সিলিকন কার্বাইড উপাদানগুলির ভাঙ্গন ক্ষেত্রের শক্তি প্রচলিত সিলিকন ভিত্তিক উপাদানের দশগুণ-, তাই সিলিকন কার্বাইড পাওয়ার ডিভাইসগুলির উচ্চ-ভোল্টেজ প্রতিরোধ ক্ষমতা একই স্পেসিফিকেশনের সিলিকন ভিত্তিক পাওয়ার ডিভাইসগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তিশালী;
উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের:একদিকে, সিলিকন কার্বাইডের তাপ পরিবাহিতা সিলিকন উপাদানের চেয়ে তিনগুণ বেশি, তাই এটির তাপ অপচয় করার ক্ষমতা আরও ভাল এবং একই শক্তির অবস্থার অধীনে নিম্ন তাপমাত্রা বজায় রাখে, এইভাবে ডিভাইসের তাপ অপচয় ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে, যা একীকরণের ডিগ্রি উন্নত করার জন্য সহায়ক এবং ডিভাইসটিকে মিটুরাইজেশনের দিকে বিকশিত করে। অন্যদিকে, সিলিকন কার্বাইডের নিষিদ্ধ ব্যান্ডউইথ সিলিকনের চেয়ে তিনগুণ বেশি, এবং নিষিদ্ধ ব্যান্ডউইথ যত বেশি হবে, ডিভাইসের সীমিত অপারেটিং তাপমাত্রা তত বেশি হবে (সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস উচ্চ তাপমাত্রায় ক্যারিয়ারের অভ্যন্তরীণ উত্তেজনা সৃষ্টি করবে, যার ফলে সিলিকনের তাপমাত্রা সীমাবদ্ধ হবে) কার্বাইড পাওয়ার ডিভাইস 600 ডিগ্রির বেশি পৌঁছতে পারে , বর্তমান সিলিকন-ভিত্তিক IGBT-এর সাথে তুলনা করা হয় যা সাধারণত 175 ডিগ্রিতে কাজ করে।
কম ক্ষতি:সিলিকন কার্বাইড স্যাচুরেশন ইলেক্ট্রন ড্রিফ্ট গতি সিলিকনের দ্বিগুণেরও বেশি, তাই সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের কম অন-প্রতিরোধ এবং কম-ক্ষতি; সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসে কোনো বর্তমান ড্র্যাগ নেই, এবং সুইচিং ক্ষতিও সিলিকন ভিত্তিক ডিভাইসের তুলনায় কম- এবং উচ্চতর সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিও উপলব্ধি করা যেতে পারে।
সিলিকন কার্বাইড শিল্প দ্রুত বিকাশের সূচনা করবে
নতুন শক্তির যানবাহনের প্রয়োগ দ্বারা চালিত, সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের বাজার দ্রুত বৃদ্ধি পাবে। ইয়োলের পূর্বাভাস অনুসারে, নতুন শক্তির যানবাহন, শিল্প ও শক্তি এবং চাহিদা বৃদ্ধির অন্যান্য ক্ষেত্রে সিলিকন কার্বাইড থেকে উপকৃত হওয়া, বিশ্বব্যাপী সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের বাজার 2021 সালে 1 বিলিয়ন মার্কিন ডলার থেকে 2027 সালে 6 বিলিয়ন মার্কিন ডলারের বেশি হবে, যৌগিক বৃদ্ধির হার 34% এর মতো উচ্চ হবে; যার মধ্যে স্বয়ংচালিত সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের বাজার 2021 সালে 685 মিলিয়ন মার্কিন ডলার থেকে 2027 সালে 5 বিলিয়ন মার্কিন ডলারে বৃদ্ধি পাবে, যৌগিক বৃদ্ধির হার 40% পর্যন্ত। স্বয়ংচালিত সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের বাজার 2021 সালে $685 মিলিয়ন থেকে বেড়ে 2027 সালে প্রায় $5 বিলিয়ন হবে, যার যৌগিক বৃদ্ধির হার 40% পর্যন্ত, এবং মোটরগাড়ি সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসগুলির বাজারের আকার 2027 দ্বারা সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের মোট বাজারের আকারের প্রায় 80% হবে৷