IGBT发明者，获巨额奖金

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据报道，2024 年千年技术奖（2024 Millennium Technology Prize）授予了北卡罗来纳州立大学班特瓦尔·贾扬特·巴利加（Bantval Jayant Baliga）教授，以表彰其发明了绝缘栅双极晶体管 (IBGT)。
自 20 世纪 80 年代开发以来，IGBT 已成为风能、太阳能等高压可再生能源应用以及消费和工业用途的电动汽车和电动机的关键。
该项价值100万欧元的全球技术奖由芬兰技术学院监督，于2004年首次颁发。
“能够获此殊荣，我感到非常兴奋。我尤其高兴的是，千年技术奖将使我的创新受到关注，因为 IGBT 是一种隐藏在社会视线之外的嵌入式技术，”本月早些时候被授予进步能源杰出大学名誉教授头衔的 Bantval Jayant Baliga 教授说道。“它使大量产品成为可能，这些产品改善了全球数十亿人的舒适度、便利性和健康，同时减少了二氧化碳排放，缓解了全球变暖。向公众介绍这一影响深远的创新将展示现代技术对人类的改善。”
Baliga 和他的团队目前正在研究两项新发明，以进一步提高太阳能发电、电动汽车和人工智能服务器电力输送领域的效率。
他说道：“我最近的第一项发明是 Baliga 短路改进概念 (BaSIC)，旨在消除工业和电动汽车应用的电机驱动器中使用的碳化硅功率 MOSFET 短路耐受时间较差的障碍。”
“我的第二项新发明是双向场效应晶体管 (BiDFET)，它使矩阵转换器能够用于电力电子应用。与现有的电压源逆变器相比，矩阵转换器在尺寸、效率和可靠性方面实现了前所未有的改进。电力电子专家表示，这将对电力输送和管理产生革命性的影响。”
芬兰技术学院（该奖项的颁发机构）董事会主席 Minna Palmroth 教授表示：“IGBT 已经并将继续对可持续发展产生重大影响，提高全球生活水平，同时减轻环境影响。应对全球变暖的主要解决方案是电气化和转向可再生能源。IGBT 是解决这些问题的关键技术。”
“我特别高兴的是，该奖项阐明了一项创新，它具有绝对关键性，影响巨大，但大多数人却不知道。我认为这是强调科学和创新力量的绝佳方式。”
千年技术奖国际评选委员会主席 P?ivi T?rm? 教授表示：“全球三分之二的电力用于驱动消费和工业应用中的电机。Baliga 教授的创新使我们能够高效地利用电力发展社会，同时大幅降低能源消耗。”
“电力电子技术是现代社会的关键技术，其中流程和能源系统的自动化发挥着越来越重要的作用。在过去的 40 年里，直到今天，IGBT 仍然是最重要的功率半导体器件。”
千年技术奖将于 10 月 30 日在芬兰举行的颁奖典礼上颁发给班特瓦尔·贾扬特·巴利加教授，同时该颁奖典礼也是为了庆祝该奖项成立 20 周年。千年技术奖将由其赞助人芬兰总统颁发。
IGBT，伟大的发明
IGBT 是一种高速半导体晶体管，可控制各种设备中的电流。“简单来说，IGBT 可以看作是墙上的电源开关，”Baliga 教授解释道。“它可以改变运行任何负载时控制电源的方式。”
巴利加的职业生涯始于印度理工学院马德拉斯分校的本科生，和他那个时代的许多其他人一样，他迷上了物理学家理查德费曼在 20 世纪 60 年代在加州发表的传奇演讲。
“这本书不在我的课程范围内，但在我们的书店里，”他说。“我以前在其他学生去看电影的时候读这本书。它给了我灵感。”
后来，他在美国获得了电气工程博士学位，并进入通用电气公司工作。巴利加回忆说，他在那里从事晶体管和晶闸管领域的工作，当时半导体行业“已经被认为非常成熟”。
尽管这意味着很难取得重大突破，但他充满了可能产生巨大影响的想法，特别是在如何提高其雇主正在研究的全部产品的电气效率方面。
在向韦尔奇推销后，巴利加获得了难得的机会，可以将一个新兴想法从研究阶段快速推进到加州生产线的制造阶段。
当时人们对全球变暖的担忧远没有那么严重。然而，后来人们清楚地认识到，减少 IGBT 设备的耗电量（从 CAT 扫描仪和微波炉到冰箱和日本的子弹头列车等各种设备）将对碳排放产生巨大的积极影响。
20 世纪 80 年代，巴利加教授是通用电气研究实验室的电气工程师。他面临的挑战是制造一种晶体管，这种晶体管可以用于各种工业和家用电器，而且比现有的晶体管效率高得多。巴利加教授回忆起这项发明的早期阶段时说：“当时，我并没有想过它能节省多少电力或减少多少二氧化碳。”“但是，一旦你制造出这种高效的功率半导体，你的目标永远都是提高效率，因为这可以减少半导体的热量，使芯片运行得更好、更可靠，”他补充道。“所以 [降低能耗] 是自然而然的结果。”
当时，巴利加还是一名电气工程师，现年 76 岁的他开发出了绝缘栅双极晶体管（IGBT）的雏形。该技术有望大幅提高电气设备的效率。更高的效率意味着更大的成本节约。
因此，当韦尔奇——这家美国企业集团的领军人物——听说某个想法有可能降低成本时，他便准备接受。“半个小时后，我就说服了他，这是一个好主意，”巴利加告诉《商业内幕》。
如今，IGBT 几乎存在于所有电子产品中：医院的 X 光机、CAT 扫描仪和 MRI 装置等医疗诊断机器；便携式除颤器；微波炉和电磁炉；空调和冰箱……所有风能和太阳能装置都利用基于 IGBT 的技术将产生的电能转换为适合消费和工业应用的形式。“我有一本关于 IGBT 的大书，”Baliga 教授举起一本厚厚的书。“它有 700 页的应用。”它在提高电能使用效率和减少汽油消耗方面发挥了重要作用，因此在过去 40 年的全球减少污染的努力中发挥了关键作用。
巴利加教授拥有 120 多项专利，同时也是一位成功的企业家，他能够在尖端技术与商业化和广泛应用的实际考虑之间找到平衡。“当你创造某种东西时，你首先要关注它的功能并证明它是有效的，”他说。“你想证明它比现有的所有东西都好。否则，从商业化的角度来看，它不会引起太大的兴趣。”他认为功率半导体器件的未来将围绕其在电动汽车、可再生能源系统中的持续使用以及向碳化硅和氮化镓等先进半导体材料的过渡展开。
根据巴利加自己的计算，1990年至2020年间，IGBT通过减少电能和燃料消耗，帮助全球减少碳排放量超过820亿吨，即180万亿点。
回顾自己半个世纪的工作，他回忆说，如果他没有牢记申请美国大学时写的一句话：“开发一种造福人类的技术”，那么他获奖的发明就不可能实现。
“对于一个 21 岁的年轻人来说，这是一个天真的想法，但它真的实现了，所以怎么样，”巴利加说。“所以我对年轻人的鼓励是：要有雄心壮志，但也要做一些对社会有益的事情。”
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