University of Arkansas professor mottar $300,000 XNUMX NSF-stipend for å forske på galliumoksid-baserte EV-trekkinvertere

University of Arkansas professor mottar $300,000 XNUMX NSF-stipend for å forske på galliumoksid-baserte EV-trekkinvertere

Tidsstempel: 2. februar 2024 6:13
Kilde node: 3095498

Nyheter: Microelectronics

2 februar 2024

National Science Foundation (NSF) har gitt et stipend på 300,000 XNUMX dollar til Xiaoqing Song, en assisterende professor ved University of Arkansas' Electrical Engineering and Computer Science Department, for å støtte hans forskningsprosjekt fokusert på å fremme trekkraft med høy tetthet og høy driftstemperatur. omformere. Prosjektet hans utforsker integreringen av galliumoksid (Ga2O3) pakket kraftmoduler for å forbedre effekttettheten og temperaturområdet til elektriske kjøretøyer (EV).

I samarbeid med National Renewable Energy Laboratory (NREL), har prosjektet som mål å innovere kraftmodulemballasje, etablere pålitelige strategier for Ga2O3 drive enheter og demonstrere egenskapene til en høy-tetthet, høy temperatur trekk-omformer.

"Ved å eliminere tekniske barrierer for integrering av galliumoksidenheter, vil dette prosjektet fremme utviklingen av neste generasjons kraftomformere med høy tetthet og høy driftstemperatur," sier Song.

Xiaoqing Song, assisterende professor i elektroteknikk og informatikk ved University of Arkansas

Bilde: Xiaoqing Song, assisterende professor i elektroteknikk og informatikk ved University of Arkansas.

Ansvarlig for å konvertere lagret likestrøm (DC) strøm til vekselstrøm (AC) strøm for å drive elektriske motorer, vil trekkraftinverteren dra betydelig nytte av Ga2O3 teknologi. "Galliumoksyd kan gjøre trekkomformeren mindre, lettere, mer effektiv og i stand til å operere over et bredere temperaturområde," bemerker Song. "Galliumoksid har en større båndgap-energi sammenlignet med konvensjonelle silisium- og halvledere med brede båndgap. Det muliggjør høy elektrisk nedbrytningsstyrke, lav indre bærerkonsentrasjon og tilsvarende høye driftstemperaturer, legger han til.

En utfordring som tas opp i prosjektet er den lave varmeledningsevnen til Ga2O3, som hindrer effektiv varmefjerning. Song skisserer planen for å utvikle avanserte pakketeknikker for kraftmoduler som muliggjør lav termisk motstand, lave parasittinduktanser og høytemperaturdriftsevne.

"NREL har betydelig erfaring med simulering, fabrikasjon og karakterisering av kraftmoduler, samt eksperimentelle og laboratorieevner i verdensklasse for å evaluere og designe effektive og pålitelige kraftelektronikksystemer," sier Song. "Hovedetterforskeren [PI] vil samarbeide med dem for å designe og utvikle en Ga2O3-basert høytetthets- og driftstemperatur-trekkinverter for bilapplikasjoner," legger han til. "Dette prosjektet vil bidra til å etablere et langsiktig partnerskap med NREL som kan katalysere videre forskning og utvikling av krafthalvlederenheter med ultrabredt bånd."

Samarbeidet med NREL har som mål å designe og utvikle en Ga2O3-basert høy-tetthet og høy-drift-temperatur trekk-inverter for bilapplikasjoner, fremmer et langsiktig partnerskap som kan drive videre forskning i ultra-brede båndgap krafthalvlederenheter. "Andre applikasjoner inkluderer strømnett, datasentre, fornybar energi, rom og forsvar, etc," sier Song.

Suksessen til prosjektet, tror han, vil gi verdifull innsikt i Ga2O3 enhetsmodellering, pakking, portkjøring, beskyttelse og applikasjon i strømomformere. Dette forventes å katalysere fremgang i transportelektrifisering og utplassering av Ga2O3 teknologi i utfordrende miljøer.

"Forskingsprestasjonene og erfaringene som er oppnådd i stipendiet vil opprettholde og fremme PIs fremtidige tverrfaglige forskningsaktiviteter innen halvlederenheter, multifysikkanalyse, kraftmodulemballasje og høyytelses kraftelektronikk," sier Song.

"Andre bredere virkninger inkluderer også utdanning og utvikling av neste generasjons arbeidsstyrke innen STEM (vitenskap, teknologi, ingeniørvitenskap og matematikk), oppmuntring av flere kvinner og underrepresenterte minoriteter innen elektroteknikk, spesielt innen området omfattende og halvlederenheter med ultrabredt bånd, kraftmodulemballasje og kraftelektronikk med praktiske laboratorieopplevelser.»

Tags: University of Arkansas Galliumoksid

Besøk: research.uark.edu

Tidstempel:

Mer fra Halvleder i dag