Forskare har skapat ultratunna MOSFET: er - transistorer som tål en spänning på 8 kV
Ett forskargrupp från University of Buffalo har designat en helt ny form av MOSFET - en transistor som klarar enorma spänningar med absolut minimal tjocklek. Låt oss ta reda på mer om denna upptäckt.
Vad är MOSFETs - transistorer
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors, så kallade MOSFETs, är mycket vanliga komponenter i nästan alla typer av elektronik (särskilt vanliga i elbilar). De är speciellt utformade för att stänga av och på en kraftig belastning.
Faktum är att dessa transistorer är tre-stifts platta elektroniska omkopplare som är spänningsstyrda. Så när den erforderliga spänningen appliceras på grindterminalen (vars värde vanligtvis är litet) bildar det en kedja mellan de andra två terminalerna.
Så här bildas kedjan. Dessutom kan processen att stänga av och på ta en bråkdels sekund.
Vad är särdraget hos den nya MOSFET - transistorn
Ett buffelbaserat ingenjörsteam har skapat en galliumoxidtransistor genom många experiment. Samtidigt visade sig den nya transistorn vara tunn som ett pappersark och samtidigt motstå mycket höga spänningar.
Samtidigt, efter att ha utfört "passivering" med ett lager SU-8 en vanlig polymer baserad på ett vanligt harts, en galliumoxidtransistor motstod en spänning på mer än 8000 volt. Ytterligare ökning av spänningen ledde till dess nedbrytning.
I detta fall är motståndsspänningen betydligt högre än transistors spänning baserat på kiselkarbid eller galliumnitrid.
Denna spänningsökning blev möjlig på grund av att galliumoxiden som används i den nya transistorn har ett bandgap på 4,8 elektronvolt.
För jämförelse har kisel (det vanligaste materialet i kraftelektronik) denna siffra på 1,1 elektronvolt, kiselkarbid 3,4 elektronvolt och galliumnitrid 3,3 elektronvolt.
Vilka är utsikterna för uppfinningen?
Med hjälp av en MOSFET - en transistor med minsta tjocklek som tål högspänningsburk vara drivkraften för skapandet av mycket mer kompakt och ännu effektivare kraftelektronik i absolut alla områden.
Naturligtvis är den nya transistorn fortfarande långt ifrån fullfjädrad kommersiell användning och kommer att genomgå många nya laboratorietester, men själva faktumet att det finns en fungerande prototyp ger hopp.
Gillade du materialet? Sedan tummen upp och prenumerera. Tack för din uppmärksamhet!