GaN晶体管在太空中将大有作为

翻译自——EEtimes

氮化镓功率晶体管是功率和射频应用的理想选择,也可支持极端空间任务。通过全新的eGaN解决方案,EPC Space保证了辐射硬度性能和SEE(单事件效应)免疫力,该设备是专门为商业卫星空间的关键应用而设计。这些器件具有极高的电子迁移率和极低的RDS(on)值的低温系数。

EPC Space.CEO Bel Lazar 表示:“EPC Space是VPT和EPC之间的合资企业。VPT在航空电子、军事、空间和工业应用领域的功率转换领域处于领先地位,而EPC在基于GaN的功率转换技术领域占据领先。EPC Space是Freebird半导体的继任者,建立于2015年。”

现代通信卫星的结构设计优化了将其置于适当轨道的过程,并更好地发挥其功能。中心是大部分电子设备、推进系统和相关油箱的位置。

在环绕地球的轨道上的各种卫星和在最遥远地区的探测卫星上的电子设备不断地暴露在伽马射线、中子和重离子中。其中的空间辐射流主要由85%的质子和15%的重原子核组成。辐射的影响会导致器件性能的退化、中断和不连续。

这种轰击可以以多种方式破坏半导体,包括晶体的破坏。尤其它可能会在非传导区引起陷阱,或者产生一团电子空穴对,通过产生短路使设备的运行不平衡。在eGaN装置中,来自太空的高能粒子不会产生瞬时短路,因为电子空穴对不会产生。

空间辐射

带电粒子和伽马射线产生电离作用,八亿彩票网可以改变设备的参数。这些变化是根据总电离剂量参数(TID)估计的。吸收的电离剂量通常用Rads来测量,即每克物质所吸收的能量为100ergs。卫星任务的持续时间可以长达数年,因此可以积累较大的TID值。一些深空任务需要10兆Rads,硅不能支持它们。抗雷达强度要求决定了电子元件从头设计以承受辐射的影响。

上图是一个典型的硅MOSFET的横截面。它是一个垂直装置,源极和栅极在上表面,漏极在下表面。栅极与沟道被一层二氧化硅隔开。在硅基MOSFET中,辐射通过触发栅极中的正电荷来破坏氧化物基上的电子,从而降低阈值电压,直到晶体管从正常关闭(或增强模式)到正常打开(或耗尽模式)状态。为了达到等效的操作,你将需要一个负电压来关闭MOSFET。