Компоненти от галиев нитрид откриват път към проучването на Венера

04.06.2024   |   Начало»Технологии

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Изгарящата повърхност на Венера, където температурите могат да се покачат до 480°C, е негостоприемно място за хора и машини. Една от причините учените все още да не могат да изпратят всъдеход до планетата е, че силициевите електронни компоненти не могат да функционират при подобни екстремни температури за дълъг период от време.

За високотемпературни приложения като проучването на Венера изследователите наскоро се насочиха към галиевия нитрид. Материалът вече се използва в някои наземни електронни устройства като зарядни за телефони и телекомуникационни кули, но учените не са достатъчно наясно как модули от галиев нитрид биха се държали при температури над 300°C градуса – работният максимум за конвенционалните силициеви електронни компоненти.

Ново проучване на учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) се фокусира върху свойствата на галиевия нитрид и поведението му при излагане на екстремно високи температури.

Учените проучват влиянието на температурата върху омичните контакти в модули от галиев нитрид. Омичните контакти са ключови елементи, които свързват полупроводниковия компонент с външния свят.

Транзистори за приложения в екстремни условия

Тестовете показват, че екстремните температури не причиняват значителна деградация на материала или контактите. Учените с изненада откриват, че структурата на контактите остава непокътната дори при излагане на температури от 500°C в продължение на 48 часа.

Материалът започва да деградира след тези 48 часа, но изследователите вече работят по удължаването на издръжливостта му. Една от стратегиите включва добавянето на защитна изолация, която да пази материала от директно излагане на среда с високи температури.

Разбирането за това как се държат контактите при екстремни температури е важна стъпка към следващата цел на екипа, а именно създаването на транзистори, които могат да функционират на повърхността на Венера. Такива транзистори биха могли да се използват и на Земята в електроника за приложения като добив на геотермална енергия или мониторинг във вътрешността на реактивни двигатели.

"Транзисторите са сърцето на повечето модерна електроника, но ние не искахме да се впускаме директно в изработването на транзистори от галиев нитрид, защото има много какво да се обърка. Първо искахме да се уверим, че материалът и контактите могат да оцелеят и да установим колко се променят при повишаване на температурата", обясни Джон Нирула, студент по електроинженерство и компютърни науки и водещ автор на проучването.

Проучването се финансира от Службата за научни изследвания към Военновъздушните сили на САЩ, Lockheed Martin, Semiconductor Research чрез агенцията за изследователски проекти в сферата на отбраната на САЩ, Министерството на енергетиката на САЩ, Intel и Университета по инженерство и технологии на Бангладеш.

Ключови думи: MIT   GaN   галиев нитрид   транзистори  

Област: Електроника