SiC और GaN की प्रतियोगिता
March 31, 2023
2001 के बाद से, मिश्रित सेमीकंडक्टर गैलियम नाइट्राइड ने एक प्रकाश क्रांति शुरू की है, जो कुछ मायनों में मानव इतिहास में सबसे तेज़ तकनीकी क्रांति है।अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के एक अध्ययन के अनुसार, वैश्विक प्रकाश बाजार में गैलियम नाइट्राइड-आधारित प्रकाश उत्सर्जक डायोड की हिस्सेदारी केवल दो दशकों में शून्य से बढ़कर 50% से अधिक हो गई है।रिसर्च कंपनी मोर्डोर इंटेलिजेंस ने हाल ही में भविष्यवाणी की थी कि एलईडी लाइटिंग अगले सात वर्षों में वैश्विक स्तर पर बिजली की खपत को 30% से 40% तक कम कर देगी।संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम के आंकड़ों के अनुसार, विश्व स्तर पर लगभग 20% बिजली की खपत और 6% कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन के लिए प्रकाश जिम्मेदार है।
यह क्रांति अभी खत्म नहीं हुई है।दरअसल, यह उच्च स्तर पर छलांग लगाने वाला है।सेमीकंडक्टर तकनीक जिसने प्रकाश उद्योग, गैलियम नाइट्राइड (GaN) को बदल दिया है, वह भी बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स क्रांति का हिस्सा है, जो उड़ान भरने के लिए तैयार है।क्योंकि यौगिक अर्धचालकों में से एक, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) ने बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स के विशाल और महत्वपूर्ण क्षेत्र में सिलिकॉन आधारित इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को बदलना शुरू कर दिया है।
GaN और SiC डिवाइस बेहतर प्रदर्शन करते हैं और वे सिलिकॉन घटकों की तुलना में अधिक कुशल होते हैं जिन्हें वे बदल रहे हैं।दुनिया भर में ऐसे करोड़ों उपकरण हैं, जिनमें से कई प्रतिदिन कई घंटे काम करते हैं, इसलिए ऊर्जा की बचत महत्वपूर्ण होगी।गरमागरम लैंप और अन्य पारंपरिक प्रकाश व्यवस्था की जगह GaN LED की तुलना में, GaN और SiC पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के उदय का अंततः पृथ्वी की जलवायु पर अधिक सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।
लगभग सभी स्थानों पर जहाँ प्रत्यावर्ती धारा को दिष्ट धारा में या दिष्ट धारा को दिष्ट धारा में बदलना आवश्यक होता है, व्यर्थ शक्ति कम हो जाती है।यह रूपांतरण मोबाइल फोन या लैपटॉप के वॉल चार्जर, बड़े चार्जर और इलेक्ट्रिक वाहनों को चलाने वाले इनवर्टर और अन्य जगहों पर होता है।जैसा कि अन्य सिलिकॉन गढ़ भी नए अर्धचालक में आते हैं, इसी तरह की बचत होगी।वायरलेस बेस स्टेशन एम्पलीफायर्स उन बढ़ते अनुप्रयोगों में से एक हैं जिनमें इन उभरते अर्धचालकों के स्पष्ट रूप से फायदे हैं।जलवायु परिवर्तन को कम करने के प्रयास में, बिजली की खपत और कचरे को खत्म करना एक आसान परिणाम है, और ये अर्धचालक वे तरीके हैं जिनसे हम इसे काटते हैं।
यह प्रौद्योगिकी के इतिहास में एक सामान्य पैटर्न का एक नया उदाहरण है: दो प्रतिस्पर्धी नवाचारों की एक साथ उपलब्धि।इन सब से कैसे छुटकारा मिलेगा?किन क्षेत्रों में SiC हावी होगा और किन क्षेत्रों में GaN हावी होगा?इन दो अर्धचालकों के तुलनात्मक लाभों की सावधानीपूर्वक परीक्षा हमें कुछ विश्वसनीय सुराग प्रदान कर सकती है।
गैलियम नाइट्राइड और सिलिकॉन कार्बाइड: उनके प्रतिस्पर्धी क्षेत्र
आज, SiC EV इनवर्टर पर हावी है और आमतौर पर वहां स्थित होता है जहां वोल्टेज ब्लॉकिंग और पावर हैंडलिंग क्षमता महत्वपूर्ण होती है और फ्रीक्वेंसी कम होती है।GaN 5G और 6G बेस स्टेशनों, और रडार और उच्च-आवृत्ति बिजली रूपांतरण अनुप्रयोगों जैसे दीवार प्लग एडेप्टर, माइक्रोइनवर्टर और बिजली आपूर्ति जैसे उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन महत्वपूर्ण के लिए पसंदीदा तकनीक है।
लेकिन GaN और SiC के बीच रस्साकशी अभी शुरू हुई है।प्रतियोगिता के बावजूद, एक आवेदन, एक बाजार, एक बाजार, हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि पृथ्वी का पर्यावरण विजेता बन जाएगा।जैसे-जैसे तकनीकी नवीनीकरण और पुनरोद्धार का यह नया चक्र बिना रुके आगे बढ़ता है, आने वाले वर्षों में अरबों टन ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन से बचा जा सकेगा।