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Wind turbines for high-power producing components and devices

Leistungshalbleiter für Effizienz und Zuverlässigkeit

Beschleunigte Entwicklung umweltfreundlicher, sauberer, erneuerbarer und effizienter Leistungshalbleiter-Komponenten und -geräte.

Wir leben in einer Zeit tiefgreifender Veränderungen, in der das Management begrenzter Energieressourcen immer wichtiger wird. Fortschritte in der Technologie von Wide-Bandgap-Halbleitern wie Siliciumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN), insbesondere Leistungshalbleiter sowie Hochleistungshalbleiter und deren Prüfung, ermöglichen die Entwicklung eines sauberen, erneuerbaren und zuverlässigen Energie-Ökosystems. Jedoch stehen damit auch Ingenieure vor neuen Herausforderungen. Deshalb verlassen sich Ingenieure auf Tektronix, mit Messlösungen für die heutigen und zukünftigen Herausforderungen in elektronischen Ökosystemen.

Entdecken Sie Leistungshalbleiter-Lösungen für SiC und GaN, für Forschung, Entwicklung und Validierung

Wide bandgap semiconductor materials research

Materialforschung zu Halbleitern mit großem Bandgap

Materialien mit großem Bandgap (Wide Bandgap, WBG) stehen im Mittelpunkt der Herausforderung, die Leistung von SiC und GaN noch weiter zu verbessern: für schnellere Schaltgeschwindigkeiten, höhere Leistungsdichte, Betrieb bei höheren Temperaturen, Zuverlässigkeit, Größe und Kosten.
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4200A-SCS for characterizing wide bandgap semiconductors

Charakterisierung von Halbleiterkomponenten mit großem Bandgap

Um die grundlegenden Eigenschaften und die elektrische Leistung einer SiC- oder GaN-Komponente zu verstehen, werden präzise Spannungs- und Strommessungen benötigt.
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iv characterization

I-V-Charakterisierung

Während der I-V-Charakterisierung wird die Beziehung zwischen Strom und Spannung von elektrischen Geräten gemessen. Dies ist bei der Prüfung und Optimierung von Geräten und bei der Entwicklung von Halbleitern mit großem Bandgap entscheidend.
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AFG31000 for double pulse testing

Doppelimpulstest

Doppelpulstests sind die Standardmethode zum Messen der Schaltparameter von MOSFETs und IGBT-Leistungskomponenten. Früher war die Einrichtung eines Doppelpulstests sehr zeitaufwändig, da Funktionsgeneratoren nicht über integrierte Funktionen zum Konfigurieren und Einrichten eines solchen Tests verfügen.
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wide bandgap devices

Validieren von Halbleiterkomponenten mit großem Bandgap

Beider Entwicklung neuer SiC- und GaN-Komponenten muss sowohl während der Entwicklungs- als auch in der Produktionsphase sehr viel getestet werden, um Prozesse weiter zu verbessern, die Ausbeute zu steigern und Kosten zu senken. Für Tests von WBG-Leistungskomponenten werden eine bessere Auflösung, höhere Leistung und höhere Geschwindigkeiten benötigt als bei traditionellem Silicium.
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Validating Power Management ICs

Überprüfung von Energieverwaltungs-ICs

Energieverwaltungsgeräte sind die wichtigsten Komponenten für den sicheren und ordnungsgemäßen Betrieb elektronischer Systeme.
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Leistungshalbleiter-Ressourcen

Tektronix touchscreen oscilloscope.
Technischer Artikel

Können Sie mit den Testanforderungen für Halbleiter mit großem Bandgap Schritt halten?

Double Pulse Testing Power Semiconductor Devices with a 5 or 6 Series MSO with Built-in Arbitrary Function Generator
Anwendungshinweis

Doppelimpulsprüfung für Leistungshalbleiter-Bauteile mit MSO der Serie 5 oder 6 und integriertem Arbiträrgenerator

Double Pulse Testing Power Semiconductor Devices with a 5 or 6 Series MSO with Built-in Arbitrary Function Generator
Blog

Durchführung von Durchbruchspannungs- und Leckstrommessungen an modernen Hochspannungs-Halbleiterbauteilen

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Leistungshalbleiter FAQs

Was sind Leistungshalbleiter?
Leistungshalbleiter sind elektronische Bauteile. Diese sind in der Lage, hohe Spannungen und Ströme zu schalten und zu steuern. Sie sind ein wichtiger Bestandteil von Stromversorgungen, Antriebssystemen und vielen anderen elektronischen Geräten.

Was sind die Vorteile von Leistungshalbleitern?
Leistungshalbleiter bieten nicht nur eine höhere Energieeffizienz, sondern auch eine geringere Wärmeentwicklung, schnellere Schaltgeschwindigkeiten und eine höhere Zuverlässigkeit im Vergleich zu herkömmlichen elektromechanischen Bauteilen.

Wo werden Leistungshalbleiter eingesetzt?
Leistungshalbleiter finden Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen. Dazu gehören etwa Stromversorgungen, Antriebstechnik, Automobilindustrie, Luftfahrtindustrie, Industriesteuerung und erneuerbaren Energien.

Was macht ein Leistungshalbleiter?
Ein Leistungshalbleiter ist ein Bauelement, das den Stromfluss steuert, den Strom reguliert, den Strom in verschiedene Stufen umwandelt und ein effizientes Schalten ermöglicht. Er wird in vielen elektronischen Systemen eingesetzt, etwa in Elektrofahrzeugen, in der effizienten Motorsteuerung, in photovoltaischen Stromumwandlungssystemen, in der industriellen Automatisierung, in der Stromnetzinfrastruktur und in der Energiespeicherung.

Was sind die neuen Halbleitermaterialien für Leistungsbauelemente?
Moderne Halbleitermaterialien wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) mit großer Bandlücke revolutionieren die Leistungshalbleiter-Technologie. SiC und GaN bieten überlegene Eigenschaften, darunter eine höhere Durchbruchspannung, schnellere Schaltgeschwindigkeiten, geringere Leitungsverluste und eine bessere Wärmeleitfähigkeit. Diese Materialien ermöglichen die Entwicklung effizienterer und kompakterer Leistungsbauelemente und tragen so zu Fortschritten bei erneuerbaren Energien, Elektrofahrzeugen und anderen Hochleistungsanwendungen bei.

Was ist ein Beispiel für Leistungshalbleiter?
Die gebräuchlichsten Bauelemente sind der Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) auf Siliziumbasis, der Siliziumkarbid-MOSFET (SiC) mit breiter Bandlücke und der Galliumnitrid-HEMT (Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit) mit breiter Bandlücke. Alle drei Transistorbauelemente werden häufig in Anwendungen wie Motorantrieben, Systemen für erneuerbare Energien und Elektrofahrzeugen eingesetzt, bei denen eine hohe Belastbarkeit und Spannungsregelung entscheidend sind.

Was kann einen Leistungshalbleiter beschädigen?
Herkömmliche Silizium-Leistungshalbleiter können durch verschiedene Faktoren beschädigt werden, wie übermäßige Hitze, Spannungsspitzen, Überstrom und unsachgemäße Handhabung bei Installation oder Betrieb. Es ist wichtig, die ordnungsgemäßen Betriebsbedingungen einzuhalten und geeignete Schutzmaßnahmen zu ergreifen, um Schäden an den Bauelementen zu vermeiden. Neuere SiC- und GaN-Leistungsbauelemente mit breiter Bandlücke sind für den Betrieb bei höheren Temperaturen, schnelleren Schaltgeschwindigkeiten und höheren Spannungen von bis zu 6,5 kV im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-Bauelementen ausgelegt.