Новые транзисторы увеличат запас хода электромобилей
Logo
Cover

Ученые из США предложили новый вид МОП-транзистора, способного выдержать крайне высокое напряжение, сохраняя минимальную толщину. Применение таких устройств в автомобилестроении позволило бы повысить эффективность электромобилей.

Полевые транзисторы с изолированным затвором, они же МОП-транзисторы широко распространены в электронике, в особенности, в автомобилестроении. Они обладают высоким входным сопротивлением и служат как усилитель или выпрямитель сигнала. В год изготавливают примерно 50 млрд этих устройств.

Разработав МОП-транзистор на основе оксида галлия, специалисты из Университета Баффало поняли, как управлять очень высоким напряжением при помощи устройств толщиной с лист бумаги. В результате пассивации транзистора слоем эпоксидного полимера SU-8 он смог выдержать 8000 вольт. Ученые утверждают, что это намного выше, чем схожие транзисторы из карбида кремния или нитрида галлия.

Ключевое качество оксида галлия — впечатляющие значение запрещенной зоны в 4,8 электронвольт. Этот показатель указывает, сколько энергии требуется на то, чтобы подтолкнуть электрон в проводящее состояние, пишет New Atlas. Чем шире зона, тем лучше. Ширина запрещенной зоны кремния, самого распространенного материала, 1,1 электровольт. У карбида кремния и нитрида галлия — 3,4 и 3,3 электронвольт, соответственно.

Таким образом, новые МОП-транзисторы из оксида галлия позволят изготовить электронные устройства меньшего размера и большей производительности. И отлично подойдут для электромобилей, а также локомотивов, самолетов или электростанций.

Рекордный транзистор из нитрида галлия разработали в прошлом году в США. Он обладает выдающимися свойствами — рекордно низким током утечки, рекордно высоким коэффициентом усиления и рекордно высоким коэффициентом усиления по току частоты отсечки.