Учени създадоха свръхмощни диоди на базата на диамант и галиев оксид
Екип от откриватели от Китай е създал високоефективни диоди, основани на полупроводници със свръхширока неразрешена зона, които могат да устоят на напрежения от над 3 kV. Това достижение открива нови благоприятни условия за основаване на електроника с висока мощ.
Веществата елмаз и галиев оксид, имат характерни свойства, които ги вършат идеални за характерни приложения с висока мощ. Те имат необятна неразрешена зона, високо пробивно поле, радиационна резистентност и огромна пъргавина на носителите на заряд. Въпреки това основаването на биполярни устройства въз основата на тези материали е същинско предизвикателство.
За да преодолеят тази преграда, откривателите оферират нов метод – метода на хетеропрехода. Този способ включва съчетание на p-тип елмаз с n-тип галиев оксид за основаване на мощни pn диоди.
Учените са култивирали хетероепитаксиален n-тип галиев оксид върху p-тип диамантена поставка, употребявайки специфична техника за съгласуване на домейните и ограничение на пътя на кристализация. Това е дало опция за основаване на хетеропреходна граница сред галиевия оксид и диаманта, която е атомно остра и при която не се следи дифузия на границата.
В резултат на това са основани диоди с изключителни характерности. Те имат коефициент на включване/изключване, преизпълнен 108, и могат да устоят на напрежения, надвишаващи 3 kV, даже без специфична обработка на краищата.
Освен това откривателите са открили, че тези диоди имат висока топлопроводност на границата, която доближава 64 MW/m2-K при 500 K. Това значи, че те могат дейно да разсейват топлината, което е значим фактор за тяхното потребление в оборудванията с висока мощ.
Това достижение разкрива нови благоприятни условия за основаване на високомощна електроника, която може да се употребява в разнообразни приложения – от енергетиката до превоза. Учените се надяват, че тяхната работа ще способства за създаването на нови технологии и решаването на комплицирани проблеми в региона на енергетиката и електрониката.
