Οι επιστήμονες δημιούργησαν εξαιρετικά λεπτά MOSFET - τρανζίστορ αντοχής σε τάση 8 kW

Μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Μπάφαλο σχεδίασε μια εντελώς νέα μορφή ισχύος MOSFET - ένα τρανζίστορ που μπορεί να χειριστεί τεράστιες τάσεις με απολύτως ελάχιστο πάχος. Ας μάθουμε περισσότερα για αυτήν την ανακάλυψη.

Τι είναι τα MOSFET - τρανζίστορ

Τα τρανζίστορ πεδίου ημιαγωγών μεταλλικού οξειδίου γνωστά ως MOSFET είναι πολύ κοινά εξαρτήματα σε σχεδόν όλους τους τύπους ηλεκτρονικών ειδών (ιδιαίτερα κοινά σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα). Είναι ειδικά σχεδιασμένα για απενεργοποίηση και ισχυρό φορτίο.

Στην πραγματικότητα, τέτοια τρανζίστορ είναι επίπεδες ηλεκτρονικοί διακόπτες τριών ακίδων που ελέγχονται από τάση. Έτσι, όταν η απαιτούμενη τάση εφαρμόζεται στον ακροδέκτη πύλης (η τιμή του οποίου είναι συνήθως μικρή), σχηματίζει μια αλυσίδα μεταξύ των άλλων δύο ακροδεκτών.

Έτσι σχηματίζεται η αλυσίδα. Επιπλέον, η διαδικασία απενεργοποίησης και ενεργοποίησης μπορεί να διαρκέσει ένα δευτερόλεπτο.

Ποια είναι η ιδιαιτερότητα του νέου MOSFET - τρανζίστορ

Μια ομάδα μηχανικής με έδρα το Μπάφαλο δημιούργησε ένα τρανζίστορ οξειδίου του γαλλίου μέσω πολλών πειραμάτων. Ταυτόχρονα, το νέο τρανζίστορ αποδείχθηκε λεπτό ως φύλλο χαρτιού και ταυτόχρονα ικανό να αντέξει πολύ υψηλές τάσεις.

Ταυτόχρονα, έχοντας πραγματοποιήσει "παθητικοποίηση" με ένα στρώμα SU-8 ένα συνηθισμένο πολυμερές με βάση μια συνηθισμένη ρητίνη, ένα τρανζίστορ οξειδίου του γαλλίου αντέχει σε τάση άνω των 8.000 βολτ. Περαιτέρω αύξηση της τάσης οδήγησε στη διακοπή της.

Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση αντοχής είναι σημαντικά υψηλότερη από την τάση των τρανζίστορ με βάση το καρβίδιο του πυριτίου ή το νιτρίδιο του γαλλίου.

Αυτή η αύξηση της τάσης κατέστη δυνατή λόγω του γεγονότος ότι το οξείδιο του γαλλίου που χρησιμοποιείται στο νέο τρανζίστορ έχει διάκενο ζώνης 4,8 ηλεκτρονίων βολτ.

Συγκριτικά, το πυρίτιο (το πιο κοινό υλικό στα ηλεκτρονικά ισχύος) έχει αυτήν την τιμή 1,1 ηλεκτρονίων βολτ, καρβιδίου πυριτίου 3,4 ηλεκτρονίων βολτ και νιτριδίου του γαλίου 3,3 ηλεκτρονίων βολτ.

Ποιες είναι οι προοπτικές της εφεύρεσης

Χρησιμοποιώντας ένα MOSFET - ένα τρανζίστορ ελάχιστου πάχους που μπορεί να αντέξει σε υψηλή τάση να γίνει η ώθηση για τη δημιουργία πολύ πιο συμπαγών και ακόμη πιο αποδοτικών ηλεκτρονικών ισχύος σε όλα περιοχές.

Φυσικά, το νέο τρανζίστορ απέχει πολύ από την πλήρη εμπορική χρήση και θα υποβληθεί σε πολλές νέες εργαστηριακές δοκιμές, αλλά το ίδιο το γεγονός της ύπαρξης ενός λειτουργικού πρωτοτύπου δίνει ελπίδα.

Σας άρεσε το υλικό; Τότε έχετε ένα μπράβο και εγγραφείτε. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!