アーカンソー大学教授、酸化ガリウムベースのEVトラクションインバーターの研究にNSFから300,000万ドルの助成金を獲得

アーカンソー大学教授、酸化ガリウムベースのEVトラクションインバーターの研究にNSFから300,000万ドルの助成金を獲得

タイムスタンプ: 2 年 2024 月 6 日 13:XNUMX AM
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ニュース： マイクロエレクトロニクス

２０２2年２月2024日

国立科学財団 (NSF) は、アーカンソー大学電気工学およびコンピューターサイエンス学科の助教授であるシャオチン・ソン氏に、高密度および高温のトラクションの進歩に焦点を当てた研究プロジェクトを支援するために 300,000 万ドルの助成金を与えました。インバーター。彼のプロジェクトは、酸化ガリウム (Ga) の統合を探求しています。2O3）電気自動車（EV）の電力密度と温度範囲を向上させるためのパッケージ化されたパワーモジュール。

このプロジェクトは、国立再生可能エネルギー研究所 (NREL) と協力して、パワーモジュールのパッケージングを革新し、Ga の信頼できる戦略を確立することを目的としています。2O3 パワーデバイスに使用され、高密度、高温トラクションインバーターの機能を実証します。

「酸化ガリウムデバイスの統合における技術的障壁を取り除くことにより、このプロジェクトは、次世代の高密度で動作温度の高いパワーコンバータの開発を促進します」と Song 氏は述べています。

Xiaoqing Song 氏、アーカンソー大学電気工学およびコンピューターサイエンス助教授

写真: アーカンソー大学の電気工学およびコンピューターサイエンスの助教授、Xiaoqing Song 氏。

蓄えた直流 (DC) 電力を交流 (AC) 電力に変換して電気モーターを駆動する役割を担うトラクション インバーターは、Ga から大きな恩恵を受けることができます。2O3 テクノロジー。 「酸化ガリウムにより、トラクション インバーターがより小型、軽量、より効率的になり、より広い温度範囲で動作できるようになります」と Song 氏は述べています。 「酸化ガリウムは、従来のシリコンやワイドバンドギャップ半導体と比較して、より大きなバンドギャップエネルギーを持っています。これにより、高い絶縁破壊耐力、低い真性キャリア濃度、そしてそれに応じた高い動作温度が可能になります。」と彼は付け加えました。

プロジェクトで取り組む課題の 1 つは、Ga の熱伝導率が低いことです。2O3効率的な熱除去を妨げます。 Song 氏は、低い熱抵抗、低い寄生インダクタンス、および高温動作能力を可能にする高度なパワー モジュール パッケージング技術を開発する計画の概要を説明します。

「NREL は、パワー モジュールのシミュレーション、製造、特性評価において豊富な経験を持ち、効率的で信頼性の高いパワー エレクトロニクス システムを評価および設計するための世界クラスの実験およびラボ能力を備えています。」と Song 氏は述べています。 「主任研究者 [PI] は彼らと協力して Ga の設計と開発を行います。2O3自動車用途向けの高密度および動作温度ベースのトラクション インバータです」と彼は付け加えました。 「このプロジェクトはNRELとの長期的なパートナーシップを確立するのに役立ち、超ワイドバンドギャップパワー半導体デバイスのさらなる研究開発を促進することができます。」

NREL との協力は、Ga の設計と開発を目的としています。2O3これにより、超ワイドバンドギャップパワー半導体デバイスのさらなる研究を推進できる長期的なパートナーシップを促進することができます。 「その他の用途には、送電網、データセンター、再生可能エネルギー、宇宙、防衛などが含まれます」と Song 氏は言います。

このプロジェクトの成功により、Ga についての貴重な洞察が得られると彼は信じています。2O3 デバイスのモデリング、パッケージング、ゲート駆動、保護、および電力コンバーターへの応用。これは、交通機関の電化とGaの導入の進歩を促進すると期待されています。2O3 困難な環境におけるテクノロジー。

「フェローシップで得た研究成果と経験は、半導体デバイス、マルチフィジックス解析、パワーモジュールパッケージング、高性能パワーエレクトロニクスにおけるPIの将来の学際的な研究活動を維持し、促進するでしょう」とソン氏は述べています。

「その他の広範な影響には、STEM (科学、技術、工学、数学) における次世代労働力の教育と育成、電気工学分野、特に広範な電気工学分野における女性と過小評価されている少数派の奨励も含まれます。」超ワイドバンドギャップ半導体デバイス、パワーモジュールパッケージング、パワーエレクトロニクスの実践的なラボ体験を提供します。」

タグ： アーカンソー大学 酸化ガリウム

参照してください。 研究.uark.edu

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