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上網(wǎng)日期: 2011年02月16日 氮化鎵(Gallium nitride， GaN)被視為制作高功率電子組件的新一代材料，但到目前為止該材料都受到約略高于250V的崩潰電壓(breakdown)所苦；美國北卡羅來納州立大學(xué)(North Carolina State University)的研究人員表示，他們已經(jīng)找到一種方法可將氮化鎵組件崩潰電壓提升至1,650V，并因此可讓其功率承受能力(power handling)提升十倍。 具備高功率承受能力的氮化鎵組件將可適用許多新興領(lǐng)域，包括智能電網(wǎng)面臨兩大挑戰(zhàn)" target="_blank">智能電網(wǎng)(smart-grid)與電動(dòng)車。北卡羅來納州立大學(xué)教授Jay Baliga表示，他們是沿著氮化鎵組件的終端電極(termination electrode)植入中性物種(neutral species)——?dú)?argon)，其電場(electrical fields)就會(huì)被散布開來，并因此避免崩潰電壓過早發(fā)生(參考下圖)。Baliga是與該校在讀博士生Merve Ozbek合作進(jìn)行以上研究。 
研究人員利用在氮化鎵組件的終端電極進(jìn)行離子植入(綠色部分)，將該類組件的崩潰電壓從300V提升至1,650V
“高壓功率組件的最大問題，是其邊緣會(huì)過早出現(xiàn)崩潰電壓；我們?yōu)榈壗M件開發(fā)出一種新的平面式(planar)邊緣終端電極技術(shù)，利用氬離子植入在組件邊緣制作一片薄薄的非晶層，達(dá)到近乎理想化的平面化平行崩潰電壓。”O(jiān)zbek表示：“植入物在二極管組件邊緣的表面形成了薄薄的高電阻區(qū)域，有助于分散組件邊緣表面的電位(potential)，并降低電場。” 研究人員是以氮化鎵制作肖特基二極管來測試新研發(fā)的技術(shù)，并將其崩潰電壓成功地提升到1,650V、近乎原來的七倍；因此也讓該氮化鎵組件的電阻率降低了100倍，讓其功率承受能力增強(qiáng)了十倍。 |
