Фундаментальное открытие в разработке транзисторов на основе нитрида галлия

Исследователи из Индийского научного института (IISc) сделали значительное открытие в внедрении силовых транзисторов на основе нитрида галлия (GaN), что может повысить их безопасность и простоту использования в высоких технологиях. Этот материал позволяет существенно сократить энергетические потери и уменьшить размеры силовых модулей, но его развитие ограничено из-за недостатков затвора, регулирующего ток.

Транзисторы с затвором из GaN активируются при пороговом напряжении около 1,5–2 В и начинают проводить ток при 5–6 В. Исследователи из департамента проектирования электронных систем провели две фазы исследования для выяснения механизмов управления этими транзисторами. В первой части была разработана новая конструкция затворов, при этом установлено, что поведение транзистора зависит от степени обеднения p-GaN. Во второй части команды создала инновационный интегрированный пакет на основе AlTiO, который значительно снижает утечку и повышает стабильность порога.

Как результат, новые устройства демонстрируют пороговое напряжение свыше 4 В, что сопоставимо с кремниевыми MOSFET-транзисторами, что способствует их применению в высоконадежных источниках энергии и электромобилях.