W Japonii stworzono tranzystor działający w temperaturze do 600°C
Naukowcy w Japonii stworzyli tranzystor na bazie węglika krzemu, który stabilnie działał w temperaturze do 600°C. Opracowanie może potencjalnie znaleźć zastosowanie w lądownikach badających powierzchnię Wenus, gdzie temperatura może sięgać 460°C, informuje Live Science.
Odporność na wysokie temperatury
Nowe urządzenie należy do klasy tranzystorów polowych ze złączem p-n jako bramką, czyli JFET. Takie tranzystory regulują przepływ prądu za pomocą pola elektrycznego. Trudniej je miniaturyzować niż powszechne tranzystory MOSFET stosowane w smartfonach i komputerach, jednak JFET-y mogą wytwarzać mniej szumów, ponieważ w ich działaniu nie wykorzystuje się warstwy tlenkowej.
Węglik krzemu od dawna uznawano za odpowiedni materiał dla elektroniki, która ma działać w ekstremalnym środowisku. Jednocześnie wcześniejsze SiC-JFET-y borykały się z niewystarczającą sterowalnością i znacznymi prądami upływu. W temperaturze powyżej 350°C podłoże z węglika krzemu może stawać się mniej oporne elektrycznie, przez co prąd może przepływać nawet przez wyłączony tranzystor.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Konstrukcja z dolną bramką
Zespół zastosował konstrukcję z dolną bramką, umieszczając ją pod przewodzącym kanałem z węglika krzemu. Takie podejście ma ograniczać wpływ przenikania atomów domieszek na napięcie progowe potrzebne do otwarcia kanału. Badacze utworzyli także wokół tranzystora dwa obszary półprzewodnikowe, których granice tworzą bariery dla niepożądanego przepływu prądu.
Podczas testów urządzenie sprawdzano w temperaturach od pokojowej do 600°C. Przy temperaturze około 400°C błąd napięcia progowego wynosił mniej niż 0,1 wolta. Opis konstrukcji opublikowano 17 sierpnia w czasopiśmie APL Electronic Devices.
Oprócz sond wenusjańskich twórcy rozważają możliwość wykorzystania takich tranzystorów w silnikach odrzutowych. Przed praktycznym zastosowaniem urządzenie musi jeszcze zostać zintegrowane z bardziej złożonymi układami, przeskalowane do poziomu wafli oraz wymaga sprawdzenia odporności całej obudowy elektroniki na wysokie temperatury i ciśnienie.
Czytaj nas na Telegram i Sends
