Wetenschappers hebben ultradunne MOSFET's gemaakt - transistors die een spanning van 8 kV weerstaan

Een onderzoeksteam van de Universiteit van Buffalo heeft een volledig nieuwe vorm van power MOSFET ontworpen - een transistor die enorme spanningen kan verwerken met een absoluut minimale dikte. Laten we deze ontdekking in meer detail bekijken.

Wat zijn MOSFET's - transistors

Metaaloxide halfgeleider veldeffecttransistors die bekend staan ​​als MOSFET's zijn zeer gemeenschappelijke componenten in bijna alle soorten elektronica (vooral gebruikelijk in elektrische auto's). Ze zijn speciaal ontworpen om een ​​krachtige belasting uit en aan te zetten.

In feite zijn dergelijke transistors drie-pins platte elektronische schakelaars die spanningsgestuurd zijn. Dus wanneer de vereiste spanning wordt toegepast op de poortaansluiting (waarvan de waarde meestal klein is), vormt deze een ketting tussen de andere twee aansluitingen.

Dit is hoe de ketting wordt gevormd. Bovendien kan het proces van uit- en inschakelen een fractie van een seconde duren.

Wat is de eigenaardigheid van de nieuwe MOSFET - transistor

Een technisch team uit Buffalo heeft door middel van talloze experimenten een galliumoxidetransistor gemaakt. Tegelijkertijd bleek de nieuwe transistor zo dun als een vel papier en tegelijkertijd bestand tegen zeer hoge spanningen.

Tegelijkertijd "passivering" met een laag hebben uitgevoerd SU-8 een gewoon polymeer op basis van een gewone hars, een galliumoxidetransistor weerstond een spanning van meer dan 8.000 volt. Verdere toename van de spanning leidde tot het uitvallen ervan.

In dit geval is de weerstandsspanning aanzienlijk hoger dan de spanning van transistors op basis van siliciumcarbide of galliumnitride.

Een dergelijke spanningsverhoging werd mogelijk doordat het galliumoxide dat in de nieuwe transistor wordt gebruikt een bandafstand heeft van 4,8 elektronenvolt.

Ter vergelijking: silicium (het meest voorkomende materiaal in vermogenselektronica) heeft dit cijfer van 1,1 elektronvolt, siliciumcarbide 3,4 elektronvolt en galliumnitride 3,3 elektronvolt.

Wat zijn de vooruitzichten voor uitvinding

Met behulp van een MOSFET - een transistor met een minimale dikte die bestand is tegen hoogspanning zijn de aanzet voor de creatie van veel compactere en nog efficiëntere vermogenselektronica in alles gebieden.

Natuurlijk is de nieuwe transistor nog verre van volwaardig commercieel gebruik en zal hij veel nieuwe laboratoriumtests ondergaan, maar het bestaan ​​van een werkend prototype geeft hoop.

Vond je het materiaal leuk? Dan met je duimen omhoog en abonneer je. Dank u voor uw aandacht!