Rad Hard eGaN® 晶体管专为高可靠性或商业卫星空间环境中的关键应用而设计。GaN 晶体管在空间环境中具有出色的可靠性性能,因为单事件没有少数载流子,作为宽带半导体,质子和中子的位移更小,而且没有氧化物击穿。这些器件具有极高的电子迁移率和低温度系数,从而导致非常低的 R DS(on) 值。芯片的横向结构提供了非常低的栅极电荷 (QG ) 和极快的开关时间。这些特性使电源开关频率更快,从而实现更高的功率密度、更高的效率和更紧凑的设计。
晶体管的名称来自“传输”和“电阻”,它是微电子集成电路的基本元件,在纳米电子尺度上经过必要的改变后,它仍将保持原有的地位:它还非常适合放大等功能,它还执行一项基本功能,即根据需要打开或关闭电流,就像一个开关装置(图)。因此,它的基本工作原理可直接应用于逻辑电路(反相器、门、加法器和存储单元)中二进制代码的处理(0,电流被阻止,1,电流通过)。晶体管基于电子在固体中而不是在真空中的传输,就像旧式三极管的电子管一样,它由三个电极(阳极、阴极和栅极)组成,其中两个电极用作电子储存器:源极用作电子管的发射极灯丝,漏极用作集电板,栅极用作“控制器”。这些元件在当今使用的两种主要晶体管类型中以不同的方式工作:先出现的双极结型晶体管和场效应晶体管 (FET)。双极晶体管使用两种类型的电荷载体,电子(负电荷)和空穴(正电荷),并由相同掺杂(p 或 n)的半导体衬底部分组成
存储单元:• 可能实现高能效、可扩展性和集成密度,• 将与 CMOS 集成用于控制和读出电子设备 - 根据量子计算的需求设计和制造存储阵列,旨在满足需要在宽温度范围内操作的神经形态计算应用。
• 一类/一级生产筛选 • 提供批次验收测试选项 • 650 V 增强型功率晶体管 • 顶部冷却、低电感 GaNPX ® 封装 • RDS(on) = 25 mΩ • IDS(max) = 60 A • 超低 FOM • 简单的栅极驱动要求(0 V 至 6 V) • 瞬态耐受栅极驱动(-20 V/+10 V) • 非常高的开关频率(> 10 MHz) • 快速且可控的下降和上升时间 • 反向传导能力 • 零反向恢复损耗 • 小型 9 x 7.6 mm 2 PCB 占用空间 • 双栅极焊盘可实现最佳电路板布局
栅极驱动为获得最佳 R DS(on) 性能,建议的栅极驱动电压范围 V GS 为 0 V 至 + 6 V。此外,重复栅极至源极电压最大额定值 V GS(AC) 为 +7 V 至 -10 V。对于长达 1 µs 的脉冲,栅极可以承受高达 +10 V 和 – 20 V 的非重复瞬变。这些规格使设计人员能够轻松使用 6.0 V 或 6.5 V 栅极驱动设置。在 6 V 栅极驱动电压下,增强型高电子迁移率晶体管 (E-HEMT) 得到完全增强并达到其最佳效率点。可以使用 5 V 栅极驱动,但可能会导致工作效率降低。从本质上讲,GaN Systems E-HEMT 不需要负栅极偏置来关闭。负栅极偏置(通常为 V GS = -3 V)可确保在栅极电压尖峰下安全运行,但是,如果驱动不当,它可能会增加反向传导损耗。有关更多详细信息,请参阅 www.gansystems.com 上的栅极驱动器应用说明“采用 GaN E-HEMT 的栅极驱动器电路设计”
该团队取得了哪些成功?除了证明商用晶体管在低温下表现为量子点外,该团队还展示了使用商用半导体代工技术创建大型量子比特阵列的可行性。研究生 Suyash Pati Tripathi 设计了该团队的第一个 2 × 4 量子点阵列,实现了一个重要的里程碑。“这一突破使我们能够展示可以相互耦合的最小量子点(15 纳米 × 18 纳米)——这是量子技术领域向前迈出的重要一步,”他说。“然而,这只是一个开始!下一个目标是将这种量子点阵列与电子电路结合起来,创建一个完全集成的量子处理器。这种集成将使我们更接近开发实用、可扩展的量子计算机。”
2.ROHM 的产品设计和制造均遵循严格的质量控制体系。但是,半导体产品可能会以一定的概率发生故障或失灵。请务必自行负责实施适当的安全措施,包括但不限于针对因我们的产品发生故障或失灵而可能造成的人身伤害、财产损失的故障安全设计。以下是安全措施的示例: [a] 安装保护电路或其他保护装置以提高系统安全性 [b] 安装冗余电路以减少单个或多个电路故障的影响 3.我们的产品并非在任何特殊或异常环境或条件下设计的,如下所示。因此,对于因在任何特殊或异常环境或条件下使用任何 ROHM 产品而造成的任何损害、费用或损失,ROHM 概不负责。如果您打算在任何特殊或异常环境或条件下使用我们的产品(如下所示),您在使用前必须对产品性能、可靠性等进行独立验证和确认:[a] 在任何类型的液体中使用我们的产品,包括水、油、化学品和有机溶剂 [b] 在户外或产品暴露于直射阳光或灰尘的地方使用我们的产品 [c] 在产品暴露于海风或腐蚀性气体的地方使用我们的产品,包括 Cl 2 、 H 2 S、 NH 3 、 SO 2 和 NO 2 [d] 在产品暴露于静电或电磁波的地方使用我们的产品 [e] 在靠近产热组件、塑料线或其他易燃物品的地方使用我们的产品 [f] 用树脂或其他涂层材料密封或涂覆我们的产品 [g] 在未清除助焊剂残留物的情况下使用我们的产品(即使您使用免清洗型助焊剂,也建议清除助焊剂残留物);或用水或水溶性清洗剂清洗焊接后的残留物 [h] 在容易结露的场所使用产品 4.产品不属于防辐射设计。5.使用产品时,请验证并确认最终产品或安装产品的特性。6.特别是,如果施加瞬态负载(在短时间内施加大量负载,例如脉冲。),强烈建议在板上安装后确认性能特性。7.8.9.2.避免施加超过正常额定功率的功率;超过稳定负载条件下的额定功率可能会对产品性能和可靠性产生负面影响。根据环境温度 (Ta) 降低功耗 (Pd)。在密封区域使用时,请确认实际环境温度。确认工作温度在产品规格中规定的范围内。ROHM 对在本文件定义的异常条件下引起的故障不承担任何责任。安装/电路板设计注意事项 1.使用高活性卤素(氯、溴等)助焊剂时,助焊剂残留物可能会对产品性能和可靠性产生负面影响。原则上,表面贴装产品必须使用回流焊接方法,通孔贴装产品必须使用流动焊接方法。如果表面贴装产品需要使用流动焊接方法,请提前咨询 ROHM 代表。详情请参阅 ROHM 贴装规范
晶体管技术于 1947 年在贝尔实验室发明,并于 1948 年 6 月公开发布,注定要成为早期太空飞行的基本支持组件。晶体管的关键性能特征包括极低功耗、坚固耐用、重量轻和使用寿命长,与太空飞行要求非常匹配,并支持了整个 20 世纪 50 年代至 70 年代航天器和导弹技术的快速发展。这种非凡技术组合的一个历史性例子是 1958 年 1 月成功发射了第一颗美国卫星“探险者 1 号”,它仅使用晶体管电子设备(没有真空管),并且表现超出预期,测量了辐射水平并返回了由此产生的科学数据,这为发现范艾伦辐射带奠定了基础。晶体管博物馆很高兴开设这个新部分,重点介绍晶体管技术对早期航天器和导弹的历史贡献。我们很快就会扩展此部分,所以请经常回来查看。