Pētnieki EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) Šveicē ir izstrādājuši jaunu gallija nitrīda (GaN) tranzistoru, kura pārrāvuma spriegums tuvojas 4000 voltiem - vairāk nekā piecas reizes lielāks nekā pašreizējām komerciālajām GaN barošanas ierīcēm, kuras parasti darbojas ar 600–650 V spriegumu. Ierīcei ir arī zema -pretestība. Secinājumi tika publicēti jaunākajā numurāDabas elektronika.
Lai pārvarētu augsto-sprieguma ierobežojumu, komanda izstrādāja jaunu GaN tranzistoru, ko sauc par "iekšējās polarizācijas supersavienojumu". Ierīce ir izgatavota no vairākiem GaN materiāla slāņiem uz zemu -maksas silīcija substrāta. Izmantojot GaN raksturīgās polarizācijas īpašības, blakus elektronu slānim dabiski veidojas pozitīva lādiņa slānis. Noregulējot materiāla slāņu biezumu, pētnieki panāca līdzsvaru starp pozitīvajiem un negatīvajiem lādiņiem. Tā rezultātā, kad tranzistors ir izslēgts, spriegums tiek sadalīts vienmērīgāk pa ierīci, nevis koncentrējas vienā punktā -, ievērojami samazinot bojājumu risku, ko izraisa lokalizēti augsti elektriskie lauki.
Pārbaudes liecina, ka jaunais tranzistors var izturēt gandrīz 4000 voltu, vienlaikus saglabājot zemu -pretestību, kas palīdz samazināt enerģijas zudumus un siltuma veidošanos jaudas pārveidošanas laikā. Turklāt ierīcei nav nepieciešams tradicionālais ķīmiskais dopings, lai kontrolētu lādiņu — šis dizains uzlabos stabilitāti augstās-temperatūras un lielas{5}}elektriskās-slodzes apstākļos.
Paredzams, ka šis sasniegums sniegs nozīmīgus lietojumus augstsprieguma{0}}elektronikā, tostarp mākslīgā intelekta datu centros, atjaunojamās enerģijas sistēmās un elektriskajos transportlīdzekļos.