تم بناء بنية GaN العمودية من onsemi على تقنية GaN-on-GaN الجديدة، مما يضع معيارًا جديدًا لكثافة الطاقة والكفاءة والمتانة

رقاقة GaN عمودية شبه نصفية

رقائق GaN العمودية شبه شبه

سكوتسديل، أريزونا، 30 أكتوبر/تشرين الأول 2025 (جلوب نيوز واير) - ملخص - مع تزايد الطلب العالمي على الطاقة من مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، والمركبات الكهربائية، وغيرها من التطبيقات كثيفة الاستهلاك للطاقة، طرحت شركة onsemi أشباه موصلات الطاقة العمودية المصنوعة من نتريد الغاليوم (vGaN)، واضعةً بذلك معيارًا جديدًا لكثافة الطاقة والكفاءة والمتانة لهذه التطبيقات. هذه الأشباه الموصلات الرائدة من الجيل التالي المصنوعة من نتريد الغاليوم على نتريد الغاليوم، تنقل التيار الكهربائي عموديًا عبر أشباه الموصلات المركبة، مما يتيح جهد تشغيل أعلى وترددات تحويل أسرع، مما يؤدي إلى توفير الطاقة لتوفير أنظمة أصغر وأخف وزنًا في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، والمركبات الكهربائية، والطاقة المتجددة، وقطاعات الطيران والفضاء والدفاع والأمن.

أبرز الأخبار

• تقوم تقنية GaN-on-GaN الحصرية بتوصيل التيار بشكل عمودي عند جهد أعلى، مما يتيح التبديل بشكل أسرع والتصميمات الأكثر إحكاما.
• يمكن للحلول المبتكرة أن تقلل من فقدان الطاقة والحرارة، مما يقلل الخسائر بنحو 50%.
• تم تطويره من قبل فريق البحث والتطوير التابع لشركة onsemi في سيراكيوز، نيويورك؛ أكثر من 130 براءة اختراع تغطي العمليات الأساسية، وهندسة الأجهزة، والتصنيع، والابتكارات في الأنظمة.
• تقوم Onsemi باختبار أجهزة 700 فولت و1200 فولت لعملاء الوصول المبكر.

ما الجديد: تُعد تقنية vGaN من Onsemi تقنية رائدة في أشباه موصلات الطاقة، تُرسي معايير جديدة للكفاءة وكثافة الطاقة والمتانة في عصر الذكاء الاصطناعي والكهرباء. طُوِّرت وصُنعت في مصنع Onsemi في سيراكيوز، نيويورك، وتمتلك Onsemi أكثر من 130 براءة اختراع عالمية تغطي مجموعة من الابتكارات الأساسية في العمليات وتصميم الأجهزة والتصنيع والأنظمة لتقنية GaN العمودية.

يُحدث نيتريد الغاليوم العمودي نقلة نوعية في قطاع الطاقة، ويُرسخ ريادة أونسيمي في مجال كفاءة الطاقة والابتكار. فمع إعادة تشكيل الصناعات بالكهرباء والذكاء الاصطناعي، أصبحت الكفاءة المعيار الجديد الذي يُحدد مقياس التقدم. إن إضافة نيتريد الغاليوم العمودي إلى محفظة حلول الطاقة لدينا يمنح عملاءنا مجموعة الأدوات المثالية لتقديم أداء لا يُضاهى. وبهذا الإنجاز، تُرسي أونسيمي معالم المستقبل، حيث تُصبح كفاءة الطاقة وكثافة الطاقة أساسَي التنافسية. دينيش راماناثان، نائب الرئيس الأول للاستراتيجية المؤسسية، أونسيمي.

أهمية هذا الأمر: يدخل العالم عصرًا جديدًا تُشكّل فيه الطاقة العائقَ الرئيسي أمام التقدم التكنولوجي. فمن المركبات الكهربائية والطاقة المتجددة إلى مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي التي تستهلك الآن طاقةً تفوق استهلاك بعض المدن، يزداد الطلب على الكهرباء بوتيرة أسرع من قدرتنا على توليدها وتوصيلها بكفاءة. فكل واط مُوَفَّر يُحسب الآن.

صُممت تقنية vGaN من onsemi للتعامل مع الجهد العالي في قالب متجانس - 1200 فولت فأكثر - مما يُحوّل التيارات العالية بترددات عالية بكفاءة فائقة. تُقلل أنظمة الطاقة المتطورة المُصممة بهذه التقنية الخسائر بنسبة 50% تقريبًا، كما تُقلل حجمها، بما في ذلك المكونات السلبية مثل المكثفات والمحاثات، بنسبة مماثلة عند التشغيل بترددات أعلى. بالإضافة إلى ذلك، وبالمقارنة مع GaN الجانبي المتوفر تجاريًا، فإن أجهزة vGaN أصغر بثلاث مرات تقريبًا. هذا يجعل تقنية vGaN من onsemi مثالية لتطبيقات الطاقة العالية الحرجة حيث تكون كثافة الطاقة والأداء الحراري والموثوقية في غاية الأهمية، بما في ذلك:

• مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي: تقليل عدد المكونات وزيادة كثافة الطاقة لمحولات التيار المستمر إلى التيار المستمر 800 فولت لأنظمة الحوسبة القائمة على الذكاء الاصطناعي لتحسين التكلفة لكل رف بشكل كبير
• المركبات الكهربائية: عاكسات أصغر وأخف وزنًا وأكثر كفاءة لزيادة مدى المركبات الكهربائية
• البنية التحتية للشحن: شواحن أسرع وأصغر وأكثر متانة
• الطاقة المتجددة: معالجة الجهد العالي وتقليل خسائر الطاقة لمحولات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح
• أنظمة تخزين الطاقة (ESS): طاقة ثنائية الاتجاه سريعة وفعالة وعالية الكثافة لمحولات البطاريات والشبكات الصغيرة
• الأتمتة الصناعية: محركات وأنظمة روبوتية أصغر حجمًا وأكثر برودة وأعلى كفاءة
• الفضاء والدفاع والأمن: أداء أعلى، ومتانة مُحسّنة، وتصميمات أكثر إحكاما

كيفية العمل: تُبنى معظم أجهزة GaN المتوفرة تجاريًا على ركيزة غير GaN، وهي السيليكون أو الياقوت. بالنسبة لأجهزة الجهد العالي جدًا، تستخدم تقنية vGaN من onsemi تقنية GaN-on-GaN التي تسمح بتدفق التيار عموديًا عبر الشريحة بدلًا من سطحها. يوفر هذا التصميم كثافة طاقة أعلى، واستقرارًا حراريًا أفضل، وأداءً قويًا في ظل الظروف القاسية. بفضل هذه المزايا، تتفوق تقنية vGaN على كلٍّ من أجهزة GaN-on-silicon وGaN-on-sapphire لتوفير قدرة جهد أعلى، وتردد تحويل أعلى، وموثوقية فائقة، ومتانة مُحسّنة. يُمكّن هذا من تطوير أنظمة طاقة أصغر وأخف وزنًا وأكثر كفاءة، مع متطلبات تبريد أقل وتكلفة إجمالية أقل للنظام. تشمل المزايا الرئيسية ما يلي:

• كثافة طاقة أعلى: يمكن لـ GaN الرأسي التعامل مع جهد أعلى وتيارات أكبر في مساحات أصغر
• كفاءة أكبر: يقلل من خسائر الطاقة أثناء تحويل الطاقة، مما يقلل الحرارة ويخفض تكاليف التبريد
• الأنظمة المدمجة: يؤدي تردد التبديل الأعلى إلى تقليل حجم المكونات السلبية مثل المكثفات والمحاثات

التوفر:
العينات متاحة الآن لعملاء الوصول المبكر

معلومات إضافية:
ورقة حقائق حول GaN العمودي
عرض تقديمي حول نظرة عامة على GaN العمودي

معلومات الاتصال

كريستال هيتون
كريستال.هيتون@onsemi.com
+1 480-242-6943

المرفقات

• رقاقة GaN عمودية شبه نصفية
• رقائق GaN العمودية شبه شبه