ក្រុមហ៊ុនសេរ៉ាមិចរបស់ជប៉ុនបង្កើនការវិនិយោគលើសម្ភារៈ Silicon Carbide Semiconductor

ចំណងជើង៖ យក្សសេរ៉ាមិចរបស់ជប៉ុនភ្នាល់ធំលើការផ្លាស់ប្តូរស៊ីលីកុនកាបូន។

(ក្រុមហ៊ុនសេរ៉ាមិចរបស់ជប៉ុនបង្កើនការវិនិយោគលើសម្ភារៈ Silicon Carbide Semiconductor)

ចៅហ្វាយនាយនៃប៉សឺឡែនដ៏អស្ចារ្យរបស់ប្រទេសជប៉ុន និងសេរ៉ាមិចពាណិជ្ជកម្មជាប់លាប់ កំពុងបង្កើតសកម្មភាពថាមពលដែលមិននឹកស្មានដល់។ ធ្វេស​ប្រហែស​មួយ​នាទី។ ក្រុមហ៊ុនដូចជា Kyocera, NGK Insulators, និង Murata Production កំពុងដាក់ប្រាក់យ៉េនយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរចូលទៅក្នុងសម្ភារៈដែលធន់នឹងសំណឹក ហៅថា silicon carbide។ វត្ថុនេះគឺជាតារារ៉ុកថ្មីសម្រាប់អេឡិចត្រូនិចថាមពល ហើយអ្នកជំនួយការសេរ៉ាមិចរបស់ប្រទេសជប៉ុនមើលឃើញលទ្ធភាពមាស។ អនុញ្ញាតឱ្យមានការបំផ្លាញថាហេតុអ្វីបានជា silicon carbide ក្តៅខ្លាំងភ្លាមៗ ហើយគ្រាន់តែជារបៀបដែលអ្នកលេងធម្មតាទាំងនេះកំពុងបញ្ចូលទៅក្នុងអនាគតរបស់ semiconductor ។

1. តើ Silicon Carbide ជាអ្វី? .
Silicon carbide ដែលជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថា SiC មិនមែនជាការអភិវឌ្ឍន៍មន្ទីរពិសោធន៍ម៉ូដថ្មីនោះទេ។ ត្រូវបានរកឃើញដោយធម្មជាតិដូចជាសារធាតុ moissanite វាពិតជាពិបាកមិនគួរឱ្យជឿ - ជាក់ស្តែងរឹងដូចពេជ្រ។ ជឿលើថ្មឧស្សាហកម្ម។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថាបង្កើតវាដោយសិប្បនិម្មិតកាលពីទសវត្សរ៍មុន។ មហាអំណាចដ៏សំខាន់របស់វាបានមកពីរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិករបស់វា។ SiC ដោះស្រាយជាមួយអគ្គិសនីកាន់តែជោគជ័យជាងស៊ីលីកុនចាស់ធម្មតា ដែលជាកម្លាំងពលកម្មនៃបន្ទះឈីបភាគច្រើននាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។ វាទាក់ទងនឹងវ៉ុលខ្ពស់ដូចជាជើងឯក។ វាគ្រវីក្បាលដោយភាពកក់ក្តៅបំផុត។ វាក៏បិទថាមពលអគ្គិសនី និងបើកលឿនជាងមុនផងដែរ។ គុណលក្ខណៈទាំងនេះធ្វើឱ្យវាល្អបំផុតសម្រាប់ឧបករណ៍ដែលគ្រប់គ្រងថាមពលធ្ងន់ធ្ងរ។ សមាសធាតុរូបភាពនៅក្នុងរថយន្តអគ្គិសនី និងឡានដឹកទំនិញ ប្រព័ន្ធថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឬស្ថានីយ៍សាកថ្មលឿន។ SiC ធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធទាំងនេះមានទំហំតូចជាងមុន ស្រាលជាងមុន និងខ្ជះខ្ជាយថាមពលតិចជាងមុនដូចកំដៅ។ វា​ជា​សម្ភារៈ​ដែល​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​សម្រាប់​តម្រូវ​ការ​នៃ​បច្ចេកវិទ្យា​បៃតង​សម័យ​ទំនើប និង​គ្រឿង​អេឡិចត្រូនិក​ដែល​មាន​ប្រសិទ្ធភាព​ខ្ពស់។

2. ហេតុអ្វីបានជាក្រុមហ៊ុនសេរ៉ាមិចជប៉ុននាំមុខថ្លៃដើម។
ការជំរុញនេះធ្វើឱ្យមានអារម្មណ៍ល្អឥតខ្ចោះនៅពេលអ្នកពិចារណាពីប្រវត្តិដ៏ស៊ីជម្រៅរបស់ប្រទេសជប៉ុន។ អស់ជាច្រើនសតវត្សមកហើយ សិប្បករជប៉ុនបានបង្កើតគីមីសាស្ត្រ និងរូបវិទ្យានៃដីឥដ្ឋ សារធាតុរ៉ែ និងកំដៅខ្លាំង។ ក្រុមហ៊ុនដូចជា Kyocera និង NGK មិនត្រឹមតែផលិតគ្រឿងសង្ហារិមប៉ុណ្ណោះទេ។ ពួកគេបានបញ្ចប់ការក្លាយជាអ្នកដឹកនាំពិភពលោកនៅក្នុងប៉សឺឡែនបច្ចេកវិជ្ជាប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិត- គិតថាធាតុសម្រាប់ម៉ាស៊ីនយន្តហោះ ការផ្សាំផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត និងអេឡិចត្រូនិច។ ពួកគេមានជំនាញមិនស្មើភាពគ្នាក្នុងការកែច្នៃវត្ថុធាតុដើមរឹង និងធន់នឹងកំដៅ។ ការបង្កើតបន្ទះសៀគ្វីស៊ីលីកុនកាបែតដែលមានស្នាមរន្ធកំពូល បន្ទះសៀគ្វីស្តើងត្រូវបានបង្កើតឡើង ចែករំលែកសកម្មភាពជាច្រើនជាមួយនឹងការផលិតសេរ៉ាមិចកម្រិតខ្ពស់។ វាពាក់ព័ន្ធនឹងការកែច្នៃម្សៅត្រឹមត្រូវ ការអភិវឌ្ឍន៍ និងសំខាន់គឺការដុតនៅកម្រិតសីតុណ្ហភាពក្តៅលើសពី 2000°C។ ក្រុមហ៊ុនជប៉ុនមានម៉ាស៊ីនកម្តៅខ្នាតឧស្សាហកម្ម និងចំណេះដឹងជាច្រើនទសវត្សរ៍ក្នុងការធ្វើរឿងនេះយ៉ាងជាក់លាក់។ ពួកគេមើលឃើញថាស៊ីលីកុន carbide មិនមែនជាការចាកចេញទេ ប៉ុន្តែជាការបន្ថែមធម្មជាតិនៃភាពរឹងស្នូលរបស់ពួកគេ។ តម្រូវការដែលកំពុងកើនឡើងសម្រាប់អេឡិចត្រូនិចថាមពលដែលមានប្រសិទ្ធភាពគឺជាទីផ្សារដ៏ល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់សមត្ថភាពពិសេសរបស់ពួកគេ។ ពួកគេកំពុងប្រើជំនាញសេរ៉ាមិចរបស់ពួកគេ ដើម្បីរឹបអូសបំណែកដ៏ធំនៃចំណិត semiconductor ជំនាន់បន្ទាប់។

3. របៀបដែលពួកគេចំណាយរាប់ពាន់លាន។
លុយដើរលឿន។ វាមិនមែនគ្រាន់តែជាការងារសិក្សាតូចតាចប៉ុណ្ណោះទេ។ វាជាការបង្កើតរោងចក្រផលិតដ៏សំខាន់។ Kyocera បានប្រកាសពីការវិនិយោគហិរញ្ញវត្ថុដ៏ធំ ដើម្បីពង្រីកសមត្ថភាពផលិតកម្ម SiC wafer របស់ខ្លួនយ៉ាងសន្ធឹកសន្ធាប់។ ពួកគេកំពុងអភិវឌ្ឍរោងចក្រឯកទេសថ្មីៗ និងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវរុក្ខជាតិដែលមានស្រាប់។ NGK Insulators ដែលជាថាមពលបន្ថែមគឺបង្កើនការផលិតស្រទាប់ខាងក្រោម SiC និងធាតុដែលពាក់ព័ន្ធ។ Murata Manufacturing ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាសម្រាប់គ្រឿងបន្លាស់អេឡិចត្រូនិចតូចៗក៏កំពុងជ្រមុជចូលទៅក្នុងសមាសធាតុថាមពល SiC ផងដែរ។ ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃការវិនិយោគគឺច្បាស់លាស់: ជួរឡើង។ ពួកគេត្រូវការបង្កើត wafers SiC កម្រិតខ្ពស់បន្ថែមលឿនជាងមុន។ នេះបង្ហាញពីការទទួលបានចង្រ្កានឯកទេសបន្ថែមទៀត ខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្មស្វ័យប្រវត្តិ និងការបង្កើតវិធីសាស្ត្រអភិវឌ្ឍន៍គ្រីស្តាល់កាន់តែប្រសើរផងដែរ។ ការចំណាយលើការស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍ក៏កើនឡើងផងដែរ។ ពួកគេមានបំណងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវគុណភាពកំពូល wafer កាត់បន្ថយពិការភាព និងស្វែងរកវិធីសាស្រ្តដើម្បីធ្វើឱ្យ wafers អង្កត់ផ្ចិតធំជាង (ដូចជា 8 អ៊ីញជាជាងធម្មតា 6 អ៊ីញនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ) ។ wafers ធំជាងបង្ហាញពីបន្ទះសៀគ្វីកាន់តែច្រើនក្នុងមួយចំណិតកាត់បន្ថយការចំណាយ។ វាជាការប្រណាំងសព្វាវុធឧស្សាហកម្មពេញលេញ ដើម្បីគ្រប់គ្រងការផ្គត់ផ្គង់សម្ភារៈ SiC ។

4. កម្មវិធីសំខាន់ៗដែលជំរុញតម្រូវការ Silicon Carbide ។
ដូច្នេះ តើ​ស៊ីលីកុន​កាបូន​ទាំង​អស់​នេះ​ទៅ​ណា? អ្នកបើកម៉ូតូធំជាងគេគឺរថយន្តអគ្គិសនី។ EVs ត្រូវការឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដែលមានថាមពល ដើម្បីថែរក្សាការបញ្ចូលថ្ម ការឆក់ និងការបំប្លែងថាមពលអគ្គិសនី ដើម្បីដំណើរការម៉ូទ័រអេឡិចត្រិច។ បន្ទះឈីប SiC ធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធទាំងនេះកាន់តែគួរឱ្យទុកចិត្ត។ នេះស្មើនឹងជួរនៃការបើកបរយូរជាងមុនក្នុងមួយថ្លៃ និងពេលវេលាចេញវិក្កយបត្រលឿនជាងមុន។ ក្រុមហ៊ុនផលិតរថយន្តអស់សង្ឃឹមសម្រាប់អត្ថប្រយោជន៍នេះ។ ធនធានដែលអាចកកើតឡើងវិញគឺជាទីផ្សារដ៏ធំមួយបន្ថែម។ ឧបករណ៍បំលែងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យបំលែងថាមពល DC ពីបន្ទះភ្លាមៗទៅជាថាមពលម៉ាស៊ីនត្រជាក់សម្រាប់បណ្តាញផ្ទះរបស់អ្នក។ ម៉ាស៊ីនភ្លើងខ្យល់ត្រូវការប្រព័ន្ធប្រៀបធៀប។ SiC ធ្វើឱ្យអាំងវឺរទ័រទាំងនេះមានទំហំតូចជាងមុន ស្រាលជាងមុន និងអាចទុកចិត្តបានជាងមុន ដោយចាប់យកថាមពលដែលអាចប្រើបានកាន់តែច្រើន។ ម៉ូទ័រឧស្សាហកម្មជំរុញប្រាក់ចំណេញផងដែរ ដោយប្រើប្រាស់ថាមពលអគ្គិសនីតិច។ មជ្ឈមណ្ឌលព័ត៌មាន ដែលផ្ទុកទៅដោយម៉ាស៊ីនមេដែលស្រេកឃ្លានថាមពល ប្រើប្រាស់ SiC នៅក្នុងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលរបស់ពួកគេ ដើម្បីកាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពល និងភាពកក់ក្តៅ។ ឧបករណ៍សាកថ្មស្មាតហ្វូនបន្ទាប់របស់អ្នកអាចប្រើប្រាស់ SiC សម្រាប់ការសាកថ្មលឿន និងត្រជាក់ជាងមុន។ គ្រប់ទីកន្លែងដែលថាមពលអគ្គិសនីត្រូវការការគ្រប់គ្រងច្បាស់លាស់ ដែលអាចទុកចិត្តបាន ជាពិសេសនៅកម្រិតថាមពលខ្ពស់ ស៊ីលីកុន កាបូអ៊ីដ គឺជាការចាំបាច់។

5. សំណួរគេសួរញឹកញាប់អំពី Silicon Carbide ។
តើស៊ីលីកុនកាបូនជំនួសបន្ទះស៊ីលីកុនទាំងស្រុងឬ? លេខ Silicon មានតម្លៃថោកជាង ហើយដំណើរការបានយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់ការងារកុំព្យូទ័រប្រចាំថ្ងៃភាគច្រើននៅក្នុងទូរស័ព្ទ និងកុំព្យូទ័រកុំព្យូទ័រយួរដៃ។ SiC លេចធ្លោជាពិសេសនៅក្នុងកម្មវិធីថាមពលខ្ពស់ វ៉ុលខ្ពស់ ប្រេកង់ខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលស៊ីលីកុនមានការលំបាក។ គិតថាវាជាផលិតផលឯកទេសសម្រាប់តម្រូវការភារកិច្ច។
ហេតុអ្វីបានជាឧបករណ៍ SiC មានតម្លៃថ្លៃជាង? ការបង្កើតគ្រីស្តាល់ SiC ធំ និងគុណភាពខ្ពស់គឺពិបាក និងយឺតជាងការផលិតស៊ីលីកុន។ វត្ថុធាតុដើម និងសីតុណ្ហភាពគ្រប់គ្រងខ្លាំង (ក្តៅជាងស៊ីលីកុន) បន្ថែមតម្លៃ។ លើសពីនេះទៀតបរិមាណផលិតកម្មនៅតែទាបជាងស៊ីលីកុន។ នៅពេលដែលផលិតកម្មកើនឡើង ការចំណាយត្រូវបានរំពឹងថានឹងធ្លាក់ចុះ។
តើអ្វីជាឧបសគ្គចម្បងសម្រាប់ការជំរុញឱ្យកាន់តែទូលំទូលាយ? ការចំណាយនៅតែជាឧបសគ្គធំបំផុត។ ខណៈពេលដែលអត្រាធ្លាក់ចុះ ធាតុ SiC កំណត់អ្នកជាមុនច្រើនជាងស៊ីលីកុន។ ក្រុមហ៊ុនផលិតចាំបាច់ត្រូវបញ្ជាក់ពីការសន្សំថ្លៃថាមពលរយៈពេលវែង និងការកើនឡើងនៃប្រតិបត្តិការ បង្ហាញពីភាពត្រឹមត្រូវនៃការវិនិយោគហិរញ្ញវត្ថុដំបូង។ ការធ្វើមាត្រដ្ឋានផលិតកម្មដោយពឹងផ្អែកដើម្បីបំពេញតម្រូវការដែលកំពុងរីកចម្រើនគឺចាំបាច់ដូចគ្នាដែរ។
តើ​ប្រទេស​ផ្សេង​ទៀត​កំពុង​ទិញ SiC ដែរ​ឬ​ទេ? ដាច់ខាត។ ក្រុមហ៊ុនអាមេរិក និងអឺរ៉ុបដូចជា Wolfspeed, Infineon, និង STMicroelectronics គឺជាអ្នកលេងហ្គេមធំៗ។ ចិន​កំពុង​ចំណាយ​ច្រើន​លើស​ពី​នេះ​។ ចំណេះដឹងផ្នែកសេរ៉ាមិចពិសេសរបស់ប្រទេសជប៉ុនផ្តល់ឱ្យក្រុមហ៊ុនរបស់ខ្លួននូវទីតាំងដ៏រឹងមាំនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ផលិតផល ដែលធ្វើឱ្យ wafers ផ្សេងទៀតបង្កើតបន្ទះសៀគ្វី។
តើ​នេះ​ផ្តល់​ប្រយោជន៍​អ្វី​ដល់​ប្រទេស​ជប៉ុន? ការវិនិយោគហិរញ្ញវត្ថុនេះធានានូវតួនាទីរបស់ប្រទេសជប៉ុននៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាទំនើបនាពេលអនាគតដ៏សំខាន់មួយ។ វាបង្កើនភាពតឹងតែងក្នុងឧស្សាហកម្មដែលមានស្រាប់ អភិវឌ្ឍការងារផលិតកម្មដែលមានតម្លៃខ្ពស់ និងកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកលើទីផ្សារធម្មតាបន្ថែមទៀត។ ការត្រួតត្រាទីផ្សារផលិតផល SiC បង្កប់ន័យអត្ថប្រយោជន៍ផ្នែកហិរញ្ញវត្ថុយ៉ាងសំខាន់ នៅពេលដែលបច្ចេកវិទ្យាមានការកើនឡើង។

(ក្រុមហ៊ុនសេរ៉ាមិចរបស់ជប៉ុនបង្កើនការវិនិយោគលើសម្ភារៈ Silicon Carbide Semiconductor)

ចុះ​វត្ថុ​ធាតុ​ដើម​វិញ? ស៊ីលីកុនគឺសម្បូរបែប (ខ្សាច់) ។ កាបូនមានច្រើនក្រៃលែង។ ការបង្កើតម្សៅស៊ីលីកុនកាបូនដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ទាមទារឱ្យមាននីតិវិធីលម្អិត ប៉ុន្តែទិដ្ឋភាពមូលដ្ឋានមិនកម្រនោះទេ។ បញ្ហា​ប្រឈម​គឺ​ការ​រីក​ចម្រើន​នៃ​គ្រីស្តាល់ និង​ការ​សាង​សង់ wafer មិន​មែន​រក​ប្រភព​ធាតុ​ចូល​ឆៅ​នោះ​ទេ។ ជប៉ុនក៏មានសមត្ថភាពខ្លាំងនៅទីនេះដែរ។