A GE kutatói által kifejlesztett technológia csökkentheti a repülőgépek, vonatok és autók energiafelhasználását

Az energiagazdálkodási chipek közül a szilikon karbid chipek a víz forráspontjának akár kétszeres hőfokán is működőképesek, miközben ilyenkor a hagyományos szilikon chipek teljesítménye akadozik. A szilikonnál nagyságrendileg több megawattnyi energiát tudnak kezelni, jóval magasabb frekvencián működnek, miáltal jelentősen hatékonyabbak.

Ám egészen mostanáig előállításuk rendkívül költséges volt: egy-egy szilikon karbid chip előállítása ugyanis mintegy 300 lépésből álló, bonyolult folyamat révén valósítható meg.

A GE Global Research kutatói új módozatokat dolgoztak ki az energiagazdálkodási chipek előállítására, amely a jövőben forradalmasíthatja a teljesítményelektronikai ipart, a felhasználók pedig jelentős mértékű pénzt takarítanak meg. A technológiát és a több mint 100 millió dollár értékű szellemi tulajdont egy új teljesítményelektronikai előállító konzorcium számára teszik hozzáférhetővé Albanyban, New York államban.

A kutatói konzorcium, aminek tagja a GE, New York állam, a SUNY College of Nanoscale Science and Engineering és több iparági résztvevő, közös gyártóüzemet megnyitását tervezi, ahol hathüvelykes félvezető szeleteken (ún. wafereken) állítja majd elő a szilikon karbidos eszközöket. „Ezzel kitárjuk a kaput a szilikon karbid alkalmazások előtt" – állítja Danielle Merfeld, a GE Global Research elektronikai technológiák és rendszerek globális technológiai igazgatója.

Ljubisa Stevanovic, a GE laboratórium fejlesztési technológiai iroda energiaátalakításért felelős főmérnöke szerint a jelenleg négyhüvelykes wafer hathüvelykesre emelése a gyártási folyamatban mintegy megháromszorozza a waferenként előállítható chipek számát és a gyártási költségeket akár a felére is szoríthatja. „Egészen áttörő lesz" – mondja Stevanovic. „Hamarosan árban is felvehetjük a versenyt a már meglévő szilikon chipekkel, mindezt egy jóval fejlettebb technológia segítségével. A szilikon karbid jóval ellenállóbb, sokkal kevesebb hűtést igényel és tisztább teljesítményű hagyományos szilikon társánál."

A GE tervei szerint az új gyártóüzemet energiagazdálkodási chipek előállításának szentelik majd különféle saját gépek, többek közt olaj- és gázszivattyúk, valamint MRI-berendezések számára. A technológiát egyéb cégek számára lízingelik majd, hogy az innovatív módszer segítségével mások is termékeket állíthassanak elő.

Merfeld és Stevanovic becslései szerint a chipek segítségével a vonatok, repülők és személygépkocsik működése akár tíz százalékkal hatékonyabb lehet, az adatközpontok ökológiai lábnyoma 5%-kal csökkenhet, továbbá a szél- és napfarmok hatékonysága további 1%-kal emelkedhet.

A GE honlapja