有關(guān)半導(dǎo)體和MEMS傳感器的介紹

CPU和LSI這樣的半導(dǎo)體用于計(jì)算和存儲(chǔ)，功率器件用于電控制和轉(zhuǎn)換。說到半導(dǎo)體，可以想象一下IC。但是，與IC相比，功率器件是可以在大電流和高電壓下工作的半導(dǎo)體。例如，控制逆變器運(yùn)行的電力的稱為逆變器的電源電路中嵌入了稱為閘極關(guān)斷晶閘管（GTO）的功率器件）和絕緣柵雙極晶體管（IGBT）。這些電源設(shè)備每秒打開/關(guān)閉電源數(shù)百次至數(shù)萬次。此外，這些功率設(shè)備可以承受幾千伏的高壓，從而使新干線子彈頭列車能夠運(yùn)行。

嵌入高效IGBT和其他功率器件的逆變器用于家用電器，例如空調(diào)，冰箱，微波爐，電飯煲和LCD電視，這是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚?。它們還用于混合動(dòng)力汽車，燃料電池，太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電，這對(duì)于采取措施應(yīng)對(duì)全球變暖至關(guān)重要。（談到“逆變器”，它通常是指與轉(zhuǎn)換器結(jié)合在一起的整個(gè)設(shè)備。）

近年來，基于SiC和GaN的寬帶隙功率半導(dǎo)體作為“下一代功率半導(dǎo)體”受到了廣泛關(guān)注。由于這些功率半導(dǎo)體的功率損耗比硅基功率器件低得多，因此這些新型功率器件可以提高電源效率并減小設(shè)備尺寸。新型功率半導(dǎo)體材料也有望提高混合動(dòng)力汽車的燃油效率，并節(jié)省包括電動(dòng)汽車和火車在內(nèi)的各種設(shè)備的能源。隨著下一代功率半導(dǎo)體目前正在商業(yè)化，預(yù)計(jì)功率電子產(chǎn)品的性能會(huì)進(jìn)一步改善。

“ MEMS”

MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）是一種超緊湊型系統(tǒng)，它是利用LSI（半導(dǎo)體）制造技術(shù)的微制造技術(shù)在硅片上形成微機(jī)械組件（例如傳感器，致動(dòng)器和電子電路）組成的。MEMS有助于各種產(chǎn)品的超小型化，例如投影儀的數(shù)字微顯示器（DMD），噴墨打印機(jī)噴頭內(nèi)的噴嘴以及陀螺儀，壓力傳感器，加速度傳感器和流量傳感器等各種傳感器。它們還用于醫(yī)療設(shè)備的血液測(cè)試芯片和導(dǎo)管中。

在常規(guī)的LSI中，電子電路大量地集成在晶片平面上。另一方面，MEMS最鮮明的特征可以在晶圓上制造大量的機(jī)械結(jié)構(gòu)。MEMS中的機(jī)械結(jié)構(gòu)是使用三維層壓技術(shù)在晶片上制造的。MEMS中的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣功能是同時(shí)制造的。這使得能夠增強(qiáng)LSI的高性能和大容量。將來，MEMS將進(jìn)一步使傳感器和其他設(shè)備小型化，并使其在功耗方面更加高效。

“在將來”

功率半導(dǎo)體器件和MEMS傳感器將越來越多地用于智能手機(jī)和汽車等各種產(chǎn)品。越來越多的信息將以更低的功耗進(jìn)行處理，并且有望通過傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)安全，可靠和智能的社會(huì)。
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