Arkansasin yliopiston professori saa 300,000 XNUMX dollarin NSF-apurahaa galliumoksidipohjaisten sähköajoneuvojen vetoinvertterien tutkimiseen

Uutiset: Microelectronics

2 helmikuu 2024

National Science Foundation (NSF) on myöntänyt 300,000 XNUMX dollarin apurahan Xiaoqing Songille, joka on Arkansasin yliopiston sähkötekniikan ja tietojenkäsittelytieteen osaston apulaisprofessori, tukeakseen hänen tutkimusprojektiaan, joka keskittyi vetovoiman edistämiseen korkean tiheyden ja korkean käyttölämpötilan alueella. invertterit. Hänen projektinsa tutkii galliumoksidin integraatiota (G2O3) pakatut tehomoduulit parantamaan sähköajoneuvojen tehotiheyttä ja lämpötila-aluetta.

Yhteistyössä National Renewable Energy Laboratoryn (NREL) kanssa hankkeen tavoitteena on innovoida tehomoduulipakkauksia ja luoda luotettavia strategioita Ga:lle.2O3 teholaitteita ja esitellä korkeatiheyksisen, korkean lämpötilan vetoinvertterin ominaisuudet.

"Poistamalla tekniset esteet galliumoksidilaitteiden integroimiselta tämä projekti edistää seuraavan sukupolven, suuritiheyksisten ja korkean käyttölämpötilan tehomuuntimien kehitystä", Song sanoo.

Kuva: Xiaoqing Song, sähkötekniikan ja tietojenkäsittelytieteen apulaisprofessori Arkansasin yliopistosta.

Vetoinvertteri, joka on vastuussa tallennetun tasavirran (DC) muuntamisesta vaihtovirtatehoksi sähkömoottoreiden käyttämiseksi, hyötyy merkittävästi Ga:sta.2O3 teknologiaa. "Galliumoksidi voi tehdä vetoinvertteristä pienemmän, kevyemmän, tehokkaamman ja kykenevän toimimaan laajemmalla lämpötila-alueella", Song huomauttaa. "Galliumoksidilla on suurempi kaistavälienergia verrattuna tavanomaisiin piihin ja laajakaistaisiin puolijohteisiin. Se mahdollistaa korkean läpilyöntivoiman, alhaisen sisäisen kantoainepitoisuuden ja vastaavasti korkeat käyttölämpötilat”, hän lisää.

Yksi hankkeen haasteista on Ga:n alhainen lämmönjohtavuus2O3, mikä estää tehokkaan lämmönpoiston. Song hahmottelee suunnitelman kehittää edistyneitä tehomoduulien pakkaustekniikoita, jotka mahdollistavat alhaisen lämpöresistanssin, alhaiset parasiittiset induktanssit ja korkean lämpötilan toimintakyvyn.

"NREL:llä on merkittävä kokemus tehomoduulien simuloinnista, valmistuksesta ja karakterisoinnista sekä maailmanluokan kokeelliset ja laboratorioominaisuudet tehokkaiden ja luotettavien tehoelektroniikkajärjestelmien arvioinnissa ja suunnittelussa", Song sanoo. "Päätutkija [PI] tekee yhteistyötä heidän kanssaan suunnitella ja kehittää Ga2O3-pohjainen korkeatiheyksinen ja käyttölämpötilainen vetoinvertteri autoteollisuuden sovelluksiin", hän lisää. "Tämä projekti auttaa luomaan pitkäaikaisen kumppanuuden NREL:n kanssa, mikä voi katalysoida ultralaajakaistaisten tehopuolijohdelaitteiden lisätutkimusta ja kehitystä."

Yhteistyön NREL:n kanssa tavoitteena on suunnitella ja kehittää Ga2O3-pohjainen suuren tiheyden ja korkean toimintalämpötilan vetoinvertteri autoteollisuuden sovelluksiin, mikä edistää pitkäaikaista kumppanuutta, joka voi edistää ultralaajakaistaisten tehopuolijohdelaitteiden lisätutkimusta. "Muita sovelluksia ovat sähköverkot, datakeskukset, uusiutuva energia, avaruus ja puolustus jne.", Song sanoo.

Hän uskoo, että projektin menestys tarjoaa arvokkaita näkemyksiä Ga2O3 laitemallinnus, pakkaus, porttien ajo, suojaus ja käyttö tehomuuntimissa. Tämän odotetaan katalysoivan edistystä liikenteen sähköistämisessä ja Ga:n käyttöönotossa2O3 teknologiaa haastavissa ympäristöissä.

"Apurahassa saadut tutkimussaavutukset ja kokemukset tukevat ja edistävät PI:n tulevaa monialaista tutkimustoimintaa puolijohdelaitteiden, monifysikaalisen analyysin, tehomoduulipakkausten ja korkean suorituskyvyn tehoelektroniikan alalla", Song sanoo.

”Muita laajempia vaikutuksia ovat myös seuraavan sukupolven työvoiman koulutus ja kehittäminen STEM-alalla (tiede, teknologia, tekniikka ja matematiikka), naisten ja aliedustettujen vähemmistöjen kannustaminen sähkötekniikan alalle, erityisesti laaja-alaisen ja erittäin laajakaistaiset puolijohdelaitteet, tehomoduulipakkaukset ja tehoelektroniikka käytännön laboratoriokokemuksilla."

Tunnisteet: Arkansasin yliopisto Galliumoksidi

Visit: research.uark.edu

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
• Lähde: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2024/feb/arkansas-020224.shtml