Новини
Търси

Японски учени създадоха транзистор, работещ при 600°C

Японски учени създадоха транзистор, работещ при 600°C
Pixabay

Новата разработка има огромен потенциал за самолетни и ракетни двигатели, газови турбини, тежко промишлено оборудване, космически апарати и роботизирани сонди за Венера, където температурата на повърхността е около 460°C

Учени от университета в Киото постигнаха пробив, разработвайки силициево-карбиден (SiC) транзистор, който функционира безпроблемно при екстремни температури до 600°C. Най-значимото му предимство е съчетанието между рекордна топлинна устойчивост и пълна съвместимост с методите за масово производство в индустрията. Това съобщават световните медии.

За разлика от него, стандартната силициева електроника дефектира при температури над 250°C. Въпреки че силициевият карбид по природа издържа на сериозно нагряване, конструирането на надеждни логически схеми от него досега беше сериозна пречка. Японският екип обаче е създал SiC JFET транзистор с долен затвор, внедрявайки иновативна структура с двойна изолация. Както отбелязва изданието Tom’s Hardware, този инженерен подход елиминира т.нар. ефект на канализиране при йонна имплантация – дефект, при който примесите навлизат твърде дълбоко и нарушават електрическото поведение на компонента. 

В досегашните експерименти това явление предизвикваше отклонения в праговото напрежение с над 2 V. Благодарение на новия дизайн тази грешка е сведена до под 0,1 V при 400°C. Изследователите са решили и проблема с изтичането на ток, причинен от факта, че при екстремно нагряване полуизолиращата SiC подложка губи изолационните си способности. 

Интегралните схеми, базирани на тази технология, ще намерят приложение в сектори, където конвенционалните чипове се нуждаят от масивно охлаждане или са напълно неизползваеми. Новата разработка има огромен потенциал за самолетни и ракетни двигатели, газови турбини, тежко промишлено оборудване, космически апарати и роботизирани сонди за Венера, където температурата на повърхността е около 460°C. 

Въпреки че създаването на цялостен компютърен процесор за 600°C все още е бъдещ проект, фундаменталната основа вече е положена, тъй като елементът се произвежда чрез йонна имплантация – стандартен метод за легиране в полупроводниковия сектор. Към момента транзисторът е от типа „нормално включен“, което означава, че консумира енергия непрекъснато, когато няма управляващ сигнал. Бъдещата цел на японските учени е конструирането на „нормално изключена“ модификация, която да послужи за изграждането на високоенергийно ефективни логически архитектури. 

Водещи