হাইব্রিড যানবাহন সিআইসি যুগে প্রবেশ করে

চীনের হাইব্রিড প্রযুক্তি সিলিকন কার্বাইডকে দক্ষতার বিপ্লব চালাতে ব্যবহার করছে

সম্প্রতি, উইলিং মোটরস আনুষ্ঠানিকভাবে তার হাইব্রিড গাড়িতে সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) প্রযুক্তি গ্রহণের ঘোষণা দিয়েছে।চেরি অটো সিআইসি ভিত্তিক হাইব্রিড সিস্টেমের সাথে সম্পর্কিত নতুন উন্নয়নও উন্মোচন করেছেচীনের শীর্ষস্থানীয় গাড়ি নির্মাতারা যেমন জিলি, চ্যাঙ্গান, বিএআইসি এবং হংকজি সিলিকন কার্বাইড হাইব্রিড স্পেসে কৌশলগত বিনিয়োগ করেছে।সিআইসি প্রযুক্তির প্রয়োগ একটি প্রধান হাইলাইট হয়ে উঠেছে.

ইলেকট্রিক ড্রাইভ সিস্টেমে, SiC পাওয়ার মডিউলগুলিকে HPDmini প্যাকেজিং প্রযুক্তির সাথে একত্রিত করে শক্তি ঘনত্ব ২৬৮% বৃদ্ধি পেয়েছে, বর্তমান আউটপুট ক্ষমতাতে ৭০% উন্নতি হয়েছে,এবং তাপ অপসারণ দক্ষতা 40% বৃদ্ধি.

উপরন্তু, মোটর গতি এখন 24,000 rpm পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তি প্রতিক্রিয়া এবং শক্তি দক্ষতা উন্নত।চীনের হাইব্রিড মার্কেট এখন “সিআইসি + হাইব্রিড” মডেলের চারপাশে প্রযুক্তিগত বিবর্তনের একটি ঢেউয়ের সম্মুখীন হচ্ছে, অনেক গাড়ি নির্মাতা এবং টায়ার ১ সরবরাহকারী তাদের প্রয়োগ ত্বরান্বিত করছে।

হাইব্রিড মার্কেটের ভবিষ্যৎ কী?

প্রয়োগের ক্ষেত্রে ক্রমবর্ধমান সংখ্যা ইঙ্গিত দেয় যে প্রযুক্তিগত আপগ্রেড এবং চীনের হাইব্রিড বাজারে বড় আকারের সম্প্রসারণ একটি সিঙ্ক্রোনাইজড গতি তৈরি করছে।শিল্পের সর্বশেষ তথ্য অনুযায়ী, ২০২৪ সালে চীনের প্লাগ-ইন হাইব্রিড যানবাহন খাতে ডিএইচটি (ডিডিকেটেড হাইব্রিড ট্রান্সমিশন) সিস্টেমের ইনস্টল করা বেস ৩.৭১৩ মিলিয়ন ইউনিট পৌঁছেছে।ডুয়াল-মোটর আর্কিটেকচার গ্রহণকারী হাইব্রিড সিস্টেমগুলি 97 শতাংশেরও বেশি।.7%, যা নিশ্চিত করে যে অত্যন্ত দক্ষ, অত্যন্ত সমন্বিত দ্বৈত-মোটর সমাধানগুলি মূলধারার পছন্দ হয়ে উঠেছে।

এই প্রযুক্তিগত প্রবণতা দ্বৈত ইলেকট্রনিক কন্ট্রোল ইউনিটের ইনস্টল করা পরিমাণের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, যা 3.628 মিলিয়ন সেট পৌঁছেছে।এটি প্রমাণ করে যে গাড়ি নির্মাতারা মূল প্রযুক্তি যেমন পাওয়ার ডিসকপলিং এবং মাল্টি-মোড ড্রাইভিংয়ের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি অর্জন করেছে.২০২৫ সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) ডিভাইস এবং মডিউল শিল্প গবেষণা সম্পর্কিত হোয়াইট বুকসিআইসি ডিভাইসের দাম ক্রমাগত হ্রাস পাওয়ায়, হাইব্রিড মার্কেট ২০২৫ থেকে ২০৩০ সালের মধ্যে দ্বিতীয় বৃদ্ধির পর্যায়ে প্রবেশ করবে বলে আশা করা হচ্ছে।

বৈদ্যুতিক যানবাহনে সাধারণভাবে ব্যবহৃত সিআইসি পণ্য

1.SiC MOSFET (সিলিকন কার্বাইড ধাতু-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর)

অ্যাপ্লিকেশনঃ

• প্রধান ড্রাইভ ইনভার্টার (ট্র্যাকশন ইনভার্টার): উচ্চ ভোল্টেজ ডিসি শক্তিকে তিন-ফেজ এসি শক্তিতে রূপান্তর করে মোটর চালায়।

• ডিসি-ডিসি রূপান্তরকারীঃ কম ভোল্টেজ সিস্টেমগুলিকে পাওয়ার দেওয়ার জন্য ব্যাটারির ভোল্টেজ স্থিতিশীল করে।

• বোর্ড চার্জার (ওবিসি): ব্যাটারি চার্জ করার জন্য এসি গ্রিড পাওয়ারকে ডিসি পাওয়ারে রূপান্তর করে।

উপকারিতা:

• উচ্চ স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি → সিস্টেমের দক্ষতা উন্নত করে

• সামগ্রিক সিস্টেমের আকার এবং ওজন হ্রাস করে

• তাপীয় ব্যবস্থাপনার প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে

2.সিআইসি এসবিডি (সিলিকন কার্বাইড শটকি বাধা ডায়োড)

অ্যাপ্লিকেশনঃ

• বহুল ব্যবহৃত বোর্ড চার্জার (ওবিসি) এবং ডিসি-ডিসি রূপান্তরকারী

• দক্ষতা বৃদ্ধি এবং বিপরীত পুনরুদ্ধারের ক্ষতি হ্রাস করার জন্য একটি সংশোধনকারী হিসাবে ফাংশন

উপকারিতা:

• শূন্য বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় → উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সুইচিংয়ের জন্য উপযুক্ত

• চমৎকার তাপ স্থিতিশীলতা

3.সিআইসি পাওয়ার মডিউল

অ্যাপ্লিকেশনঃ

• একটি কম্প্যাক্ট মডিউলে একাধিক SiC উপাদান (যেমন, MOSFETs + SBDs) একত্রিত করে

• বৈদ্যুতিক ড্রাইভ সিস্টেম, মোটর নিয়ামক এবং উচ্চ ভোল্টেজ সিস্টেমে ব্যবহৃত

উপকারিতা:

• উচ্চ শক্তি ঘনত্বের জন্য উপযুক্ত কম্প্যাক্ট ডিজাইন

• অপ্টিমাইজড তাপীয় ব্যবস্থাপনা এবং ইএমআই দমন কর্মক্ষমতা

6 ইঞ্চি এবং 8 ইঞ্চি সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্র্যাট এবং ইপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফারঃ পরবর্তী প্রজন্মের পাওয়ার ডিভাইসের মেরুদণ্ড

উপাদান হিসেবে সিআইসির সংক্ষিপ্ত বিবরণ

সিলিকন কার্বাইড একটি প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর যা সিলিকনের জন্য 1.12 eV এর তুলনায় 3.26 eV (4H-SiC এর জন্য) এর একটি ব্যান্ডগ্যাপ রয়েছে। এটিতে এছাড়াও রয়েছেঃ

• উচ্চ সমালোচনামূলক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (সিলিকনের তুলনায় ~ 10x বেশি)

• উচ্চ তাপ পরিবাহিতা (সিলিকনের তুলনায় ~ 3x উচ্চতর)

• উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ

• উচ্চ ইলেকট্রন স্যাচুরেশন বেগ

এই বৈশিষ্ট্যগুলি সিআইসিকে উচ্চ শক্তি, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে। সিলিকনের বিপরীতে,SiC উচ্চতর ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে যখন শক্তি ক্ষতি হ্রাস, যা শক্তি রূপান্তর দক্ষতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

সিআইসি সাবস্ট্র্যাটসঃ ফাউন্ডেশন

স্ফটিক কাঠামো এবং পলিটাইপ

সিআইসি অনেকগুলি পলিটাইপে বিদ্যমান, তবে 4 এইচ-সিআইসি উচ্চতর ইলেকট্রন গতিশীলতা এবং বিস্তৃত ব্যান্ডগ্যাপের কারণে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের জন্য পছন্দসই উপাদান।সাবস্ট্র্যাটটি সাধারণত একটি একক স্ফটিকযুক্ত ওয়েফার যা শারীরিক বাষ্প পরিবহন (পিভিটি) পদ্ধতি দ্বারা উত্থিত একটি বাল্ক সিআইসি বুলে থেকে কাটা হয়.

সিআইসি সাবস্ট্র্যাটের উৎপাদন

উত্পাদন প্রক্রিয়াটি নিম্নলিখিতগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করেঃ

1. ক্রিস্টাল বৃদ্ধিপিভিটি বা পরিবর্তিত লেলি পদ্ধতি ব্যবহার করে, উচ্চ বিশুদ্ধতাযুক্ত সিআইসি গুঁড়াটি উচ্চ তাপমাত্রা (~ 2000 °C) এবং নিম্ন চাপে একটি বীজ স্ফটিকের উপর পুনরায় স্ফটিকিত হয়।

2. ওয়েফার কাটানো∙ বড় হয়ে যাওয়া বুলকে সুনির্দিষ্টভাবে ২", ৪", ৬" বা ৮" ওফারে কাটা হয়।

3. ল্যাপিং ও পলিশিং∙ ওয়েফারগুলি ন্যূনতম ত্রুটি সহ অতি সমতল পৃষ্ঠ অর্জন করতে মাউন্ট করা হয়, ল্যাপ করা হয় এবং পোলিশ করা হয়।

4. পরিদর্শন∙ সাবস্ট্র্যাটগুলিকে বিকৃতি, মাইক্রোপাইপ, বেসাল প্লেন বিকৃতি (বিপিডি) এবং অন্যান্য স্ফটিক ত্রুটির জন্য পরীক্ষা করা হয়।

মূল পরামিতি

• ব্যাসার্ধঃ2", 4", 6", এবং উদীয়মান 8" (200 মিমি)

• অক্ষের বাইরে কোণঃ4° 4H-SiC এর জন্য প্রচলিত যা ইপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি উন্নত করে

• পৃষ্ঠতল সমাপ্তিঃসিএমপি পোলিশ (এপিরেডি)

• প্রতিরোধ ক্ষমতাঃডোপিংয়ের উপর নির্ভর করে পরিবাহী বা অর্ধ-বিচ্ছিন্নকারী (এন-টাইপ, পি-টাইপ, বা অন্তর্নিহিত)

সিআইসি ইপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফারঃ ডিভাইস ডিজাইন সক্ষম করা

ইপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফার কি?

একটিইপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফারএটি একটি পাতলা, ডোপড সিআইসি স্তর যা একটি পোলিশ সিআইসি সাবস্ট্র্যাটের উপর উত্থিত হয়। পাওয়ার ডিভাইসের সঠিক প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক এবং বেধ প্রোফাইলগুলির সাথে এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটি ডিজাইন করা হয়েছে।

ইপিট্যাক্সিয়াল গ্রোথ টেকনিকস

সবচেয়ে সাধারণ কৌশল হলরাসায়নিক বাষ্প অবক্ষয় (সিভিডি)এটি সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়ঃ

• স্তর বেধ(সাধারণত কয়েক থেকে কয়েক ডজন মাইক্রোমিটার)

• ডোপিং ঘনত্ব(১০১৫ থেকে ১০১৯ সেমি-৩)

• অভিন্নতাবড় বড় ওয়েফার এলাকায়

সিলান (SiH4) এবং প্রোপেন (C3H8) এর মতো গ্যাসগুলি এন-টাইপ ডোপিংয়ের জন্য নাইট্রোজেন বা পি-টাইপ ডোপিংয়ের জন্য অ্যালুমিনিয়ামের সাথে প্রাক-পরিষেবা হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

অ্যাপ্লিকেশন-ভিত্তিক নকশা

• এমওএসএফইটি:উচ্চ ব্লকিং ভোল্টেজের জন্য নিম্ন-ডোপড ড্রাইভ স্তর (515 μm) প্রয়োজন

• এসবিডি:নিম্ন সামনের ভোল্টেজ ড্রপ জন্য নিয়ন্ত্রিত ডোপিং সঙ্গে অগভীর epitaxial স্তর প্রয়োজন

• জেএফইটি/আইজিবিটি:নির্দিষ্ট অন-প্রতিরোধ এবং সুইচিং আচরণের জন্য কাস্টমাইজড স্তর কাঠামো

সিআইসি সাবস্ট্র্যাট এবং ইপিলেয়ারের সুবিধা

এই সুবিধাগুলি সরাসরি ইভি, চার্জার, সৌর ইনভার্টার এবং শিল্প ড্রাইভের শক্তি রূপান্তর সিস্টেমের আকার, ওজন এবং ব্যয় হ্রাস করতে অবদান রাখে।

চ্যালেঞ্জ এবং শিল্পের প্রবণতা

সমস্যা

• ত্রুটি নিয়ন্ত্রণঃবেসাল প্লেন ডিসলোকেশন (বিপিডি), মাইক্রোপাইপস এবং স্ট্যাকিং ত্রুটিগুলি ডিভাইসের ফলনকে প্রভাবিত করে।

• ওয়েফারের খরচঃবৃদ্ধি সময়, ফলন এবং জটিলতার কারণে সিআইসি সাবস্ট্রেটগুলি সিআইয়ের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ব্যয়বহুল।

• স্কেলযোগ্যতাঃ৬ ইঞ্চি ওয়েফারগুলি মূলধারার, তবে ৮ ইঞ্চি ওয়েফার উৎপাদন এখনও গবেষণা ও উন্নয়ন এবং পাইলট পর্যায়ে রয়েছে।

প্রবণতা

• ৮ ইঞ্চি ওয়েফারে মাইগ্রেশনপ্রতি চিপ খরচ কমাতে

• উন্নত স্তর গুণমানত্রুটি হ্রাস করার কৌশলগুলির মাধ্যমে

• উল্লম্ব সংহতকরণনির্মাতারা সাবস্ট্র্যাট থেকে প্যাকেজড ডিভাইস পর্যন্ত পুরো মূল্য শৃঙ্খলা নিয়ন্ত্রণ করতে

• চাহিদার দ্রুত বৃদ্ধিঅটোমোবাইল (ইভি) এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির বাজার দ্বারা চালিত

সিদ্ধান্ত

সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট এবং ইপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফারগুলি পরবর্তী প্রজন্মের পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের মূল অংশ। তাদের উচ্চতর উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের উচ্চ দক্ষতার জন্য অপরিহার্য করে তোলে,উচ্চ নির্ভরযোগ্য অ্যাপ্লিকেশনবিশ্বের বৈদ্যুতিকীকরণ এবং কার্বন নিরপেক্ষতার দিকে অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে সিআইসি ওয়েফারের চাহিদা বাড়তে থাকবে, যা শিল্প জুড়ে উদ্ভাবন এবং ক্ষমতা সম্প্রসারণকে চালিত করবে।

আপনি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস নির্মাতা, ইভি ডেভেলপার, অথবা পাওয়ার সিস্টেম ইন্টিগ্রেটর,সঠিক সিআইসি সাবস্ট্রেট এবং এপিলেয়ারগুলি বোঝা এবং নির্বাচন করা পারফরম্যান্স এবং বাণিজ্যিক সাফল্য অর্জনের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ.