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Jan 15, 2024

GE-Wissenschaftler demonstrieren Ultra

NISKAYUNA, NY – Donnerstag, 1. Juni 2023 – Ein Team von Wissenschaftlern von GE Research

NISKAYUNA, NY – Donnerstag, 1. Juni 2023 – Ein Team von Wissenschaftlern von GE Research hat einen neuen Rekord aufgestellt und demonstriert, dass SiC-MOSFETs (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren) Temperaturen von mehr als 800 Grad C standhalten können. Das sind mindestens 200 Grad C mehr als bisher bekannte Demonstrationen Technologie und zeigt das Potenzial von SiC-MOSFETs zur Unterstützung zukünftiger Anwendungen in extremen Betriebsumgebungen. Es steht auch im Widerspruch zu dem, was die meisten Elektronikexperten mit diesen Geräten für möglich hielten.

Da der Geschäftsbereich Aerospace von GE bestrebt ist, den Stand der Technik bei Luftfahrtsystemen für seine bestehenden kommerziellen und militärischen Kunden kontinuierlich zu verbessern und neue Anwendungen zur Unterstützung der Weltraumforschung und Hyperschallfahrzeuge zu ermöglichen, baut er ein Portfolio funktionsfähiger Elektronik auf Extreme Betriebsumgebungen sind unerlässlich. Seit mehr als drei Jahrzehnten hat GE ein weltweit führendes Portfolio in der SiC-Technologie aufgebaut und vertreibt über das Luft- und Raumfahrtgeschäft eine Reihe von SiC-basierten Stromprodukten für Luft- und Raumfahrt-, Industrie- und Militäranwendungen.

Mütter in Andaraw, ein leitender Ingenieur für Mikroelektronik bei GE Research, sagt, dass das Erreichen der hohen Temperaturschwelle mit SiC-MOSFETs eine völlig neue Öffnung für Sensor-, Betätigungs- und Steuerungsanwendungen für die Weltraumforschung und Hyperschallfahrzeuge eröffnen könnte, und erklärt: „Wir wissen, dass wir damit neue Barrieren durchbrechen können.“ Weltraumforschung und Hyperschallreisen benötigen wir robuste, zuverlässige Elektroniksysteme, die den extremen Hitze- und Betriebsumgebungen standhalten können. Wir glauben, dass wir mit der Demonstration von 800-Grad-C-SiC-MOSFETS einen Rekord aufgestellt haben, der einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zu diesen geschäftskritischen Zielen darstellt. "

Bildunterschrift: Diese Marshmallows werden in Sekundenschnelle geröstet, nicht jedoch die SiC-MOSFETs von GE. GE-Wissenschaftler demonstrierten im Labor Geräte, die Temperaturen von bis zu 800 Grad Celsius aushalten, was ungefähr so ​​heiß ist, wie der Kern eines Lagerfeuers draußen an einem langen Sommerabend wird.

Die SiC-MOSFETs von GE könnten die Entwicklung robusterer Sensoren, Betätigungselemente und Steuerungen unterstützen, die neue Möglichkeiten in der Weltraumforschung eröffnen und die Steuerung und Überwachung von Hyperschallfahrzeugen ermöglichen, die mit Geschwindigkeiten von MACH 5 oder mehr als 3.500 Meilen pro Stunde fahren. Das ist mehr als das Sechsfache der Geschwindigkeit, die ein typischer kommerzieller Passagierflug heute erreicht.

Andarawis wies darauf hin, dass die Elektronikindustrie eine Reihe spannender Entwicklungen in der Hochtemperaturelektronik mit SiC erlebt habe. Die National Aeronautics and Space Administration (NASA) hat SiC-JFETs demonstriert, die Temperaturen weit über der 800-Grad-C-Schwelle standhalten. Lange Zeit herrschte die gängige Meinung vor, dass SiC-MOSFETs bei hohen Temperaturen nicht das gleiche Maß an Zuverlässigkeit und Haltbarkeit bieten können wie JFETs. Neue Fortschritte bei den Gate-Oxiden in SiC-MOSFETS, die bisher Temperatur- und Lebensdauerbegrenzer waren, haben die Lücke erheblich verringert.

Die jüngste Demonstration von Andarawis und GE Research zeigt, dass MOSFETs das Portfolio der verfügbaren Optionen erweitern könnten. Dies baut auf einer wachsenden Zahl von Arbeiten im Bereich SiC-basierter Elektronik auf, bei deren Leitung die Forscher von GE Aerospace an vorderster Front stehen. Das Team arbeitet derzeit an einem Projekt mit der NASA, um mithilfe der neuartigen SiC-Fotodiodentechnologie einen Ultraviolett-Imager zu entwickeln und zu demonstrieren, der Weltraummissionen zur Oberfläche der Venus verbessert. GE-Forschungsteams fertigen im Rahmen ihrer Arbeit für einen externen Halbleiterpartner auch die JFETs der NASA in unserer Reinraumanlage.

Die Reinraumanlage ist ein wichtiger Schwerpunkt der GE-Forschung im Bereich SiC. Es handelt sich um eine 28.000 Quadratfuß große Einrichtung der Klasse 100 (ISO 9001-zertifiziert), die auf dem Forschungscampus von GE in Niskayuna, NY, basiert. Die Einrichtung kann Technologien von Forschung und Entwicklung über Kleinserienproduktion und Transfertechnologie bis hin zur Großserienfertigung unterstützen und GE-interne Produkte oder ausgewählte externe Handelspartner unterstützen (www.ge.com/research/).

Andawaris sagte: „Die Reinraumanlage von GE ist eine enorme Forschungs-, Prototyping- und Produktionsanlage, die es uns ermöglicht, vielversprechende Elektronikplattformen wie SiC-MOSFETs schnell zu entwickeln und zu skalieren. Wir sind gespannt auf den bevorstehenden Weg und unterstützen die Bemühungen von GE Aerospace, den Flugverkehr neu zu definieren.“ der Himmel und darüber hinaus.“

Über GE Research

GE Research ist GEs Innovationskraftwerk, wo Forschung auf Realität trifft. Wir sind ein erstklassiges Team aus Wissenschaftlern, Ingenieuren und Marketingexperten, die an der Schnittstelle von Physik und Märkten, physischen und digitalen Technologien und in einem breiten Spektrum von Branchen arbeiten, um unseren Kunden weltverändernde Innovationen und Fähigkeiten zu liefern. Um mehr zu erfahren, besuchen Sie uns unter www.ge.com/research/.

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