Vědci vytvořili ultratenké MOSFETy - tranzistory odolávající napětí 8 kW

Výzkumný tým z University of Buffalo navrhl zcela novou formu výkonového MOSFETu - tranzistor, který zvládne enormní napětí s naprosto minimální tloušťkou. Pojďme se o tomto objevu dozvědět podrobněji.

Co jsou MOSFETy - tranzistory

Tranzistory s efektem pole polovodičů oxidu kovu známé jako MOSFET jsou velmi běžné součásti téměř ve všech typech elektroniky (zvláště běžné v elektrická auta). Jsou speciálně navrženy pro vypnutí a silnou zátěž.

Ve skutečnosti jsou takové tranzistory třípólové ploché elektronické spínače, které jsou řízeny napětím. Když je tedy na svorku brány přivedeno požadované napětí (jehož hodnota je obvykle malá), tvoří řetězec mezi dalšími dvěma svorkami.

Takto se vytváří řetěz. Proces vypnutí a zapnutí může navíc trvat zlomek sekundy.

Jaká je zvláštnost nového MOSFETu - tranzistoru

Inženýrský tým založený na Buffalu vytvořil tranzistor na bázi oxidu gália pomocí řady experimentů. Současně se ukázalo, že nový tranzistor je tenký jako list papíru a zároveň schopný odolat velmi vysokému napětí.

Současně s provedením "pasivace" s vrstvou SU-8 obyčejný polymer na bázi obyčejné pryskyřice, tranzistor na bázi oxidu gália vydržel napětí více než 8 000 voltů. Další nárůst napětí vedl k jeho rozpadu.

V tomto případě je výdržné napětí výrazně vyšší než napětí tranzistorů na bázi karbidu křemíku nebo nitridu galia.

Toto zvýšení napětí bylo možné díky skutečnosti, že oxid gália použitý v novém tranzistoru má pásmovou mezeru 4,8 elektronvoltů.

Pro srovnání, křemík (nejběžnější materiál ve výkonové elektronice) má toto číslo 1,1 elektronvoltu, karbid křemíku 3,4 elektronvoltu a nitrid gália 3,3 elektronvoltu.

Jaké jsou vyhlídky na vynález

Použitím MOSFETu - tranzistoru o minimální tloušťce, který vydrží vysoké napětí být podnětem pro vytvoření mnohem kompaktnější a ještě účinnější výkonové elektroniky ve všech oblastech.

Nový tranzistor samozřejmě ještě není daleko od plnohodnotného komerčního využití a projde mnoha novými laboratorními testy, ale samotná existence funkčního prototypu dává naději.

Líbil se vám materiál? Pak máte palec nahoru a přihlaste se. Děkuji za pozornost!