スイスの EPFL (ローザンヌ高等工科大学) の研究者らは、通常 600 ～ 650 V で動作する現在の商用 GaN パワーデバイスの 5 倍以上となる 4,000 ボルトに近い降伏電圧 - を備えた新しい窒化ガリウム (GaN) トランジスタを開発しました。また、デバイスは低いオン抵抗も維持します。-この研究結果は最新号に掲載されました。ネイチャーエレクトロニクス.
高電圧の制限を克服するために、研究チームは「固有分極超接合」と呼ばれる新しい GaN トランジスタを開発しました。-このデバイスは、低コストのシリコン基板上の複数の GaN 材料層から構築されています。-。 GaN 固有の分極特性を利用することで、電子層の横に正電荷の層が自然に形成されます。材料層の厚さを調整することにより、研究者らは正電荷と負電荷のバランスを達成しました。その結果、トランジスタがオフになると、電圧は単一点 - に集中するのではなく、デバイス全体に均一に分散され、局所的な高電界によって引き起こされる故障のリスクが大幅に軽減されます。
テストの結果、新しいトランジスタは低いオン抵抗を維持しながら 4,000 ボルト近くに耐えることができ、電力変換中のエネルギー損失と発熱の低減に役立つことがわかりました。-さらに、このデバイスは電荷を制御するために従来の化学ドーピングを必要とせず、高温および高電気的ストレス条件下での安定性の向上が期待できる設計です。-
この画期的な技術は、AI データセンター、再生可能エネルギー システム、電気自動車などの高電圧パワー エレクトロニクスに重要な応用が期待されています。{0}