کاغذ نازک گالیم اکسید ترانزیستور دستگیره بیش از 8000 ولت

مردم عاشق خودروهای برقی خود را. اما نه آنقدر بزرگ باتری و مرتبط با سیستم های قدرت را که تا محموله گرانبها در فضا.

کمک می تواند در این راه از یک گالیم اکسید مبتنی بر ترانزیستور در حال توسعه در دانشگاه بوفالو.

در یک مطالعه منتشر شده در ماه ژوئن نسخه از IEEE Electron Device Letters, برق, مهندسین توضیح کوچک الکترونیکی سوئیچ می تواند رسیدگی به بیش از 8000 ولت چشمگیر feat با توجه به این مورد به عنوان نازک به عنوان یک ورق کاغذ.

ترانزیستور می تواند منجر به کوچک تر و کارآمد تر سیستم های الکترونیکی است که کنترل و تبدیل توان الکتریکی — یک رشته شناخته شده به عنوان قدرت الکترونیک-در اتومبیل های الکتریکی لوکوموتیو و هواپیما. به نوبه خود این می تواند کمک به بهبود تا چه حد این وسایل نقلیه می توانند سفر.

“واقعا فشار این فن آوری به آینده ما نیاز به نسل بعدی قطعات الکترونیکی است که می تواند قدرت بیشتری بارهای بدون افزایش اندازه قدرت, الکترونیک, سیستم, می گوید:” این مطالعه منجر نویسنده Uttam Singisetti که می افزاید که این ترانزیستور نیز می تواند به نفع microgrid و فن آوری حالت جامد ترانسفورماتور.

Singisetti, دکترا, دانشیار دانشکده مهندسی برق در UB دانشکده مهندسی و علوم کاربردی و دانش آموزان در آزمایشگاه خود مشغول به تحصیل بوده باشد پتانسیل گالیم اکسید از جمله کار قبلی بررسی ترانزیستور ساخته شده از مواد.

شاید دلیل عمده محققان در حال بررسی گالیم اکسید بالقوه برای قدرت الکترونیک اموال شناخته شده به عنوان “bandgap.”

Bandgap اقدامات چقدر انرژی لازم است به تکان خوردن یک الکترون به انجام دولت است. سیستم های ساخته شده با گسترده bandgap مواد می تواند نازک تر و سبک تر و تحمل قدرت بیشتر نسبت به سیستم های ساخته شده از مواد با کاهش bandgaps.

گالیم اکسید را bandgap حدود 4.8 الکترون ولت است که آن را در میان یک گروه نخبه از مواد در نظر گرفته شده به یک ultrawide bandgap.

این bandgap از این مواد بیش از که از سیلیکون (1.1 الکترون ولت) رایج ترین مواد در الکترونیک قدرت و همچنین پتانسیل جایگزینی برای سیلیکون از جمله سیلیکون کاربید (حدود 3.4 الکترون ولت) و گالیم نیترید (حدود 3.3 الکترون ولت).

یک نوآوری مهم در جدید ترانزیستور حول محور غیر فعال کننده مشهور است که یک فرایند شیمیایی است که شامل پوشش دستگاه به کاهش واکنش شیمیایی از سطح آن است. برای انجام این کار Singisetti اضافه شده یک لایه از SU-8, اپوکسی مبتنی بر پلیمر مورد استفاده در میکرو الکترونیک.

نتایج چشمگیر بود.

آزمون های انجام شده تنها چند هفته قبل از COVID-19 همه گیر به طور موقت توقیف Singisetti آزمایشگاه در ماه مارس نشان می دهد ترانزیستور می تواند رسیدگی به 8,032 ولت قبل از شکستن است که بیش از به طور مشابه طراحی ترانزیستور ساخته شده از سیلیکون کاربید یا گالیم نیترید که در حال توسعه هستند.

“بالاتر از ولتاژ شکست قدرت بیشتر دستگاه می تواند اداره کند می گوید:” Singisetti. “این غیر فعال کننده مشهور لایه ساده و کارآمد و مقرون به صرفه راه برای افزایش عملکرد گالیم اکسید ترانزیستور است.”

شبیه سازی نشان می دهد ترانزیستور دارای یک زمینه قدرت بیش از 10 میلیون ولت (یا 10 megavolts) در هر سانتی متر است. زمینه قدرت گیری شدت موج الکترومغناطیسی در یک نقطه و آن را در نهایت تعیین اندازه و وزن الکترونیک قدرت در سیستم های.

“این شبیه سازی شده در زمینه نقاط قوت قابل توجه هستند. اما آنها نیاز به تایید مستقیم تجربی اندازه گیری” Singisetti می گوید.

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط دانشگاه در بوفالو. Original نوشته شده توسط Cory Nealon. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>