Naukowcy stworzyli ultracienkie tranzystory MOSFET - tranzystory wytrzymujące napięcie 8 kV

Zespół badawczy z Uniwersytetu w Buffalo zaprojektował całkowicie nową formę MOSFET-u mocy - tranzystor, który może obsługiwać ogromne napięcia przy absolutnie minimalnej grubości. Dowiedzmy się bardziej szczegółowo o tym odkryciu.

Czym są tranzystory MOSFET - tranzystory

Półprzewodnikowe tranzystory polowe z tlenkiem metalu znane jako MOSFET są bardzo wspólne komponenty w prawie wszystkich typach elektroniki (szczególnie powszechne w samochody elektryczne). Są specjalnie zaprojektowane do wyłączania i włączania dużego obciążenia.

W rzeczywistości takie tranzystory są trójpinowymi, płaskimi przełącznikami elektronicznymi, które są sterowane napięciem. Więc kiedy wymagane napięcie jest przyłożone do zacisku bramki (którego wartość jest zwykle mała), tworzy łańcuch między pozostałymi dwoma zaciskami.

Tak powstaje łańcuch. Co więcej, proces wyłączania i włączania może zająć ułamek sekundy.

Jaka jest szczególna cecha nowego MOSFET-u - tranzystor

Zespół inżynierów z Buffalo stworzył tranzystor tlenku galu w drodze licznych eksperymentów. W tym samym czasie nowy tranzystor okazał się cienki jak kartka papieru, a jednocześnie zdolny do wytrzymywania bardzo wysokich napięć.

Jednocześnie po wykonaniu „pasywacji” warstwą SU-8 zwykły polimer oparty na zwykłej żywicy, tranzystor z tlenku galu wytrzymywał napięcie powyżej 8 000 woltów. Dalszy wzrost napięcia doprowadził do jego awarii.

W tym przypadku napięcie wytrzymywane jest znacznie wyższe niż napięcie tranzystorów na bazie węglika krzemu lub azotku galu.

Ten wzrost napięcia stał się możliwy dzięki temu, że tlenek galu zastosowany w nowym tranzystorze ma pasmo wzbronione 4,8 elektronowolta.

Dla porównania, krzem (najpowszechniejszy materiał w energoelektronice) ma tę liczbę 1,1 elektronowolta, węglik krzemu 3,4 elektronowolta, a azotek galu 3,3 elektronowolta.

Jakie są perspektywy inwencji

Korzystanie z MOSFET - tranzystor o minimalnej grubości, który może wytrzymać wysokie napięcie być impulsem do stworzenia znacznie bardziej zwartej i jeszcze wydajniejszej energoelektroniki obszary.

Oczywiście nowy tranzystor jest nadal daleki od pełnoprawnego użytku komercyjnego i przejdzie wiele nowych testów laboratoryjnych, ale samo istnienie działającego prototypu daje nadzieję.

Podobał Ci się materiał? Następnie masz kciuki w górę i zasubskrybuj. Dziękuję za uwagę!