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新型氮化镓晶体管耐压能力近四千伏
瑞士洛桑联国理工学院的钻研人员开发出一种新型氮化镓晶体管，， ， ，，耐压能力靠近4000伏，， ， ，，同时维持较低电阻。。。。。。这一器件有望用于人为智能（AI）数据中心、可再生能源系统、电动汽车等高压电力电子领域。。。。。。有关钻研颁发于新一期《天然·电子学》杂志。。。。。。 晶体管是电子设备中节造电流通断的开关。。。。。。几十年来，， ， ，，这类器件重要选取硅资料造作。。。。。。近年来，， ， ，，氮化镓凭借体积幼、效能高蹬着势，， ， ，，逐步被用于手机充电器等电子设备。。。。。。不外，， ， ，，在高电压下，， ， ，，氮化镓晶体管内部的电场容易集中在部门区域，， ， ，，使器件提前失效。。。。。。因而，， ， ，，与硅器件相比，， ， ，，现有氮化镓器件的耐高压能力仍存在肯定差距。。。。。。目前商用氮化镓功率器件的击穿电压通常为600至650伏。。。。。。 为突破这一瓶颈，， ， ，，钻研人员开发出一种名为“内禀极化超结”的新型氮化镓晶体管。。。。。。该器件由多层氮化镓资料组成，， ， ，，并以低成本硅作为衬底。。。。。。氮化镓拥有怪异的晶体结构，， ， ，，其内部极化效应可能使电子荟萃形成薄层，， ， ，，从而传导电流。。。。。。但在传统氮化镓晶体管中，， ， ，，当器件关关时，， ， ，，电子脱离电流通路，， ， ，，留下的正电荷容易造成电荷失衡，， ， ，，使电压集中在部门区域，， ， ，，形成强电场并引发击穿。。。。。。 钻研人员利用氮化镓自身的极化个性，， ， ，，在电子层旁边天然形成一层正电荷，， ， ，，并通过调节资料层厚度，， ， ，，让正负电荷维吃旖衡。。。。。。这样一来，， ， ，，晶体管关关时，， ， ，，电荷不会集中在某个地位，， ， ，，电压可能越发均匀地散布在整个器件上，， ， ，，从而降低部门电场过强导致击穿的风险。。。。。。测试显示，， ， ，，新型晶体管的耐压能力靠近4000伏，， ， ，，超过商用氮化镓功率器件5倍。。。。。。同时，， ， ，，该器件仍维持较低的导通电阻，， ， ，，有助于削减电能转换过程中的损耗和发热。。。。。。 高耐压和低电阻对于下一代电力电子设备都极度沉要。。。。。。AI数据中心、可再生能源系统，， ， ，，以及电动汽车等设备，， ， ，，都必要功率电子器件在较高电压下不变工作，， ， ，，同时尽可能削减能量损耗。。。。。。 此表，， ， ，，新型晶体管不必要选取传统的化学掺杂方式节造电荷。。。。。。钻研人员指出，， ， ，，基于掺杂的电荷平衡容易受到温度变动影响，， ， ，，而这种无掺杂设计有望提高器件在高和善高电应力环境下的不变性。。。。。。
?作者： 关元明撰 · 更新于 2026-09-03 16:08:53
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? 记者 阎会英 摄 · 更新于 2026-09-03 16:08:53
