Cartea “GaN Technology” – Materials, Manufacturing, Devices and Design for Power Conversion (PRBX/Springer)
Nu există momente de plictiseală în lumea semiconductorilor cu bandă interzisă largă (Wideband Gap – WBG), iar pentru un proiectant de dispozitive de putere este o perioadă incredibilă! Această nouă tehnologie deschide ușa către produse mai mari, mai bune și mai eficiente din punct de vedere energetic și, deja, are succes! Uitați-vă doar la noua generație de încărcătoare USB, care sunt de două ori mai puternice decât generația anterioară, dar de două ori mai mici. Este ca și cum am atinge Sfântul Graal al proiectării energetice, dar, la fel ca în cazul oricărei tehnologii noi, este important ca experții în energetică să împărtășească cunoștințele și experiențele în interiorul comunității pentru a facilita învățarea, înțelegerea și implementarea într-o gamă mai largă de aplicații.
În acest sens, cartea “GaN Technology” este un exemplu perfect de cooperare colaborativă și sunt încântat că am contribuit la ea alături de alți lideri din domeniul tehnologiei. În peste 300 de pagini, cartea oferă o perspectivă foarte cuprinzătoare asupra tehnologiei GaN, care acoperă totul, de la caracteristicile sale electrice la procesele de fabricație, precum și o prezentare generală a pieței care include aplicații reale și tendințe viitoare. Cartea analizează în profunzime rolul GaN în “revoluționarea electronicii de putere”. Aceasta include proprietățile materialelor, configurațiile dispozitivelor, considerații privind aspectul, ambalarea, soluțiile termice, testarea fiabilității și caracterizarea, dar haideți să înțelegem motivațiile din spatele acestei cărți!
Pentru toate tehnologiile noi, timpul până la lansarea pe piață este o călătorie interesantă care poate dura mai mult de 10 ani! Perioada care începe cu cercetarea inițială, brevetarea, introducerea tehnologiei și adoptarea pe piață reprezintă un proces de creștere și inovare. Cunoaștem cu toții curba camel-back; chiar dacă există numeroși entuziaști ai tehnologiei, succesul noii tehnologii va veni de la pragmatici și conservatori. Controlul digital în sursele de alimentare a fost lansat în 2005, dar mai sunt persoane care, în continuare, îl consideră o curiozitate. Cu toate acestea, vorbim despre o tehnologie fascinantă, care are în față un viitor strălucit! În condiții normale, ar fi fost la fel și pentru adoptarea WBG. Dar, printr-o întorsătură neașteptată a evenimentelor, este posibil ca pandemia să fi contribuit la accelerarea proceselor de învățare și implementare!
A existat o adevărată agitație în jurul WBG și estimăm că mai mult de 60% din companiile de furnizare a energiei electrice au fost încântate de tehnologie. Mulți au început să evalueze și să creeze prototipuri atunci când a lovit pandemia. În câteva săptămâni, restricțiile de călătorie, interdicțiile, munca la domiciliu și alte reguli au schimbat modul nostru de lucru – și a fost o transformare incredibilă! Dând dovadă de o agilitate uimitoare, producătorii de componente electronice de putere s-au ridicat la înălțimea situației, oferind o mulțime de webinarii online, transformând echipele de cercetare și dezvoltare, care nu puteau lucra la birou, în superstaruri ale asistenței tehnice și contribuind la o multitudine de conținuturi online. De fapt, unii producători de semiconductori au livrat de zece ori mai multe kituri de evaluare decât de obicei, iar numărul de anunțuri de produse noi WBG a fost cu adevărat impresionant!
Pe măsură ce ne-am revenit după pandemie, am fost încântați să vedem că interesul pentru WBG a rămas ridicat. A devenit evident faptul că un număr semnificativ de proiectanți din domeniul energetic doreau să consolideze cunoștințele pe care ni le-am împărtășit în timpul pandemiei în cadrul comunităților energetice și educaționale, ceea ce este un lucru extraordinar! Există atât de multe posibilități! Am putea forma un grup comun de interes sau să creăm un site web colaborativ, să organizăm o conferință sau să elaborăm diverse lucrări. În spiritul schimbului de cunoștințe, Maurizio Di Paolo Emilio, redactor-șef al Power Electronics News and Embedded și redactor tehnic al EE Times, a invitat companiile din domeniul electronicii de putere, specialiștii în putere GaN, cadrele universitare, analiștii și redactorii/inginerii tehnici să se întâlnească pentru a contribui la o incredibilă lucrare realizată în echipă! Acest proiect a vizat crearea unei cărți tehnice care va acoperi în nouă capitole o serie de subiecte, inclusiv materiale, producție, dispozitive, proiectare pentru conversia de putere, marketing și tendințe tehnologice.
A fost o mare onoare să lucrez cu oameni atât de talentați! Fiecare contributor și-a adus cunoștințele și expertiza îndelungată, iar pentru mine a fost o adevărată plăcere să lucrez împreună cu Geoff Haynes, Kennith Kin Leong, Vlad Odnoblyudov, Cem Basceri și Han Wui Then la capitolul 7 – Provocări și tendințe viitoare, care examinează provocările și tendințele viitoare ale tehnologiei GaN (Galaum Nitride). În acest capitol, am avut bucuria de a prezenta stadiul actual al tehnologiei și de a evidenția impactul incredibil și transformator al semiconductorilor cu bandă interzisă largă (WBG). Haynes a prezentat un referat inspirațional despre călătoria incredibilă a tehnologiei GaN și potențialul extraordinar al acesteia în aplicațiile de mare putere. Leong a făcut o prezentare despre switch-urile bidirecționale monolitice GaN (M-BDS – Monolithic Bidirectional Switch) și potențialul lor incredibil pentru a transforma electronica de putere. Odnoblyudov și Basceri au aprofundat incredibila scalabilitate a GaN printr-un proces de fabricație inovator, care are potențialul de a revoluționa performanța și costul dispozitivelor. Apoi, am analizat provocările esențiale, punând accentul pe rentabilitate și integrarea cu CMOS din siliciu.
Capitolul 7 este un exemplu strălucit al forței schimbului de informații. Munca în echipă a avut ca rezultat o carte, “GaN Technology”, publicată de Springer, care va contribui, fără îndoială, la cunoașterea tehnologiei GaN și la adoptarea acesteia.
Referințe:
• Powerbox (PRBX): https://www.prbx.com/
• Editură: Springer “GaN Technology” – Materials, Manufacturing, Devices and Design for Power Conversion
• Editor: Maurizio Di Paolo Emilio
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-031-63238-9