鴻海研究院AI研發(fā)碳化硅功率元件：以科技力量突破高效能功率元件開發(fā)瓶頸
隨著科技的飛速發(fā)展，鴻?？萍技瘓F(tuán)在半導(dǎo)體和人工智能領(lǐng)域的研究取得了重大突破。今日，鴻海研究院宣布其半導(dǎo)體研究所、人工智能研究所成功將AI學(xué)習(xí)模型與強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)融合，這一創(chuàng)新性的研發(fā)成果將大幅加速碳化硅功率半導(dǎo)體的研發(fā)進(jìn)程。
碳化硅功率半導(dǎo)體因其超寬能隙、耐高溫和高壓特性，已成為新能源電動車、智能電網(wǎng)以及航天電子系統(tǒng)等高功率應(yīng)用中的關(guān)鍵材料。然而，開發(fā)高性能的碳化硅功率元件并非易事，需要經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)和優(yōu)化，這既耗費(fèi)時(shí)間，又耗費(fèi)資源。鴻海研究院的這一研發(fā)成果，有望為這一難題提供解決方案。
強(qiáng)化學(xué)習(xí)作為一種機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，通過反復(fù)試驗(yàn)和反饋來優(yōu)化策略，從而達(dá)成目標(biāo)。在此次研究中，鴻海研究院采用了強(qiáng)化學(xué)習(xí)中的策略優(yōu)化方法，通過策略梯度技術(shù)中的Proximal Policy Optimization（PPO）算法和結(jié)合策略與價(jià)值函數(shù)的Actor-Critic（A2C）架構(gòu)，探索并優(yōu)化碳化硅材料的制程參數(shù)與器件設(shè)計(jì)，以提升性能表現(xiàn)。這一策略優(yōu)化方法的應(yīng)用，使得研發(fā)人員可以直接找出相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，從而在實(shí)際應(yīng)用中減少設(shè)計(jì)人員的反復(fù)試驗(yàn)次數(shù)，提升效率。
值得注意的是，這項(xiàng)研究并非傳統(tǒng)基于多個(gè)參數(shù)值進(jìn)行預(yù)測的手法，而是應(yīng)用AI進(jìn)行反向預(yù)測。在設(shè)定目標(biāo)值后，直接找出相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。這一創(chuàng)新性的方法在碳化硅器件開發(fā)中的應(yīng)用，有望顯著縮短器件開發(fā)時(shí)間并降低研發(fā)成本。
在針對高壓高功率碳化硅器件保護(hù)環(huán)的研究中，研究團(tuán)隊(duì)對保護(hù)環(huán)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了工藝模擬和器件特性模擬，并將結(jié)果輸入AI模型，成功建立了保護(hù)環(huán)的AI模型。這一模型的建立，不僅可用于“設(shè)計(jì)優(yōu)化”，未來還可擴(kuò)展至“工藝改進(jìn)”和“故障診斷”，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
優(yōu)化后保護(hù)環(huán)的結(jié)構(gòu)剖面圖顯示了該模型的有效性。通過實(shí)際工藝進(jìn)行驗(yàn)證，這一模型能夠根據(jù)所需的器件特性進(jìn)行參數(shù)反饋，利用數(shù)據(jù)分析與預(yù)測進(jìn)一步提升碳化硅器件的性能與工藝效率。這一成果不僅標(biāo)志著鴻海研究院在碳化硅功率元件研發(fā)上取得了重要突破，也預(yù)示著我們即將進(jìn)入一個(gè)高效能功率元件的新時(shí)代。
總的來說，鴻海研究院的這項(xiàng)研究是科技力量在突破高效能功率元件開發(fā)瓶頸上的有力體現(xiàn)。它以人工智能為引擎，推動半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，為新能源、智能電網(wǎng)以及航天電子系統(tǒng)等高功率應(yīng)用領(lǐng)域提供了新的可能。我們有理由期待，在未來的日子里，鴻海研究院將繼續(xù)以其卓越的科研實(shí)力和創(chuàng)新能力，為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。
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