Дослідники з EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) у Швейцарії розробили новий транзистор із нітриду галію (GaN) із напругою пробою, що наближається до 4000 вольт -, що в п’ять разів перевищує напругу нинішніх комерційних пристроїв живлення GaN, які зазвичай працюють при напрузі 600–650 В. Пристрій також підтримує низький-опір. Висновки були опубліковані в останньому номеріЕлектроніка природи.
Щоб подолати обмеження високої-напруги, команда розробила новий GaN транзистор під назвою «суперперехід власної поляризації». Пристрій виготовлено з кількох шарів матеріалу GaN на недорогій-кремнієвій підкладці. Використовуючи притаманні GaN поляризаційні властивості, поряд із шаром електронів природним чином утворюється шар позитивного заряду. Регулюючи товщину шарів матеріалу, дослідники досягли балансу між позитивними та негативними зарядами. У результаті, коли транзистор вимкнено, напруга розподіляється рівномірніше по всьому пристрою, а не концентрується в одній точці -, що значно знижує ризик поломки, викликаної локалізованими сильними електричними полями.
Випробування показують, що новий транзистор може витримувати майже 4000 вольт, зберігаючи низький-опір увімкнення, що допомагає зменшити втрати енергії та виділення тепла під час перетворення енергії. Крім того, пристрій не потребує традиційного хімічного легування для контролю заряду. Очікується, що конструкція покращить стабільність за високих-температур і високих-електричних-навантажень.
Очікується, що цей прорив матиме значні застосування у високовольтній силовій електроніці, включно з центрами обробки даних ШІ, системами відновлюваної енергії та електромобілями.