NOVEL HIGH-PERFORMANCE III-N HBTS FOR NEXT-GENERATION ENERGY-EFFICIENT SYSTEMS

适用于下一代节能系统的新型高性能 III-N HBTS

基本信息

  • 批准号:
    0725736
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 28.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-09-01 至 2011-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ECCS-0725736R. Dupuis, GA Tech Research CorpThe objective of this research is to develop a new high-voltage III-N HBT technology to address the critical need for increased efficiency in current energy use from power electronics perspectives. The approach is to utilize the synergistic combination of team?s unique capabilities, including (1) the commercial-scale III-N MOCVD growth process technology to develop an advanced material technology of nitride-based transistors; (2) the design of optimized high-power device structures and the development of manufacturable fabrication techniques; and (3) detailed Monte-Carlo device simulations to create a new level of technology that can expand the high-voltage circuitry envelop with decades of performance improvements to achieve highly energy efficient electronic systems.Intellectual MeritIII-nitride based heterojunction bipolar transistors (HBTs) proposed in this program will have a potential to create the devices that can offer an increased blocking voltage with a factor of 10 (or higher) and a reduced on-state power loss by a factor of at least 100 times when compared with currently available silicon technologies, which is one of the major issues in demonstrating high-efficiency high-voltage DC-AC conversion.Broader ImpactsThe success in this program will drastically improve the energy utilization efficiency in many high-power usage business sectors. These industry sectors currently are responsible for major electric energy supply or consumption and are suffering high premium on the electric energy loss in power electronics. The proposed III-N HBT technology will offer a much improved semiconductor device alternative to reduce energy loss during circuit switching and voltage conversion.
ECCS-0725736R。 Dupuis,GA Tech Research Corp 这项研究的目标是开发一种新的高压 III-N HBT 技术,从电力电子的角度满足当前能源使用效率提高的关键需求。 该方法是利用团队独特能力的协同组合,包括(1)商业规模的III-N MOCVD生长工艺技术来开发氮化物基晶体管的先进材料技术; (2)优化高功率器件结构的设计和可制造制造技术的开发; (3) 详细的蒙特卡罗器件模拟,以创建新的技术水平,通过数十年的性能改进来扩展高压电路包络,以实现高能效电子系统。Intellectual MeritIII 氮化物基异质结双极晶体管 (HBT)该计划中提出的技术将有可能创造出能够将阻断电压提高 10 倍(或更高),并将通态功率损耗降低至少 100 倍的器件。可用的硅技术,这是演示高效高压直流-交流转换的主要问题之一。更广泛的影响该计划的成功将极大地提高许多高功率使用业务领域的能源利用效率。 这些行业目前承担着主要的电能供应或消耗,并且承受着电力电子电能损耗的高额溢价。 拟议的 III-N HBT 技术将提供一种大大改进的半导体器件替代方案,以减少电路开关和电压转换期间的能量损失。

项目成果

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    2016
  • 资助金额:
    $ 28.16万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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    $ 28.16万
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