Lunes, 07 de febrero 2011 | Universidad Estatal de Carolina del Norte
Nitruro de galio (GaN), el material es prometedor para los nuevos dispositivos de alta potencia, que son más eficientes que las tecnologías existentes, pero estos dispositivos de GaN tradicionalmente se descomponen cuando se exponen a altos voltajes. Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, han resuelto el problema, con la introducción de un búfer que permite que los dispositivos de GaN, puedan manejar 10 veces más poder.
"Para el futuro de las tecnologías renovables, tales como la red inteligente o los coches eléctricos, necesitamos de alta potencia en los dispositivos semiconductores", dice Merve Ozbek, un estudiante de doctorado de la North Carolina State, y autor de un artículo que describe la investigación. "Y la capacidad de manejo de potencia es importante para el desarrollo de los dispositivos."
Mediante la implantación de un tampón hecho de argón, los investigadores han creado dispositivos de GaN, que puede manejar 10 veces más energía.
Las investigaciones anteriores en el desarrollo de dispositivos de alta potencia de GaN, se encontraton con obstáculos, debido a grandes campos eléctricos, se crearon en puntos específicos en el borde de los dispositivos, cuando la tensión alta se aplicaba efectivamente destruir los dispositivos. Los investigadores han abordado el problema mediante la implantación de un búfer de hecho del elemento argón en los bordes de los dispositivos de GaN. El buffer se extiende el campo eléctrico, permitiendo que el dispositivo pueda manejar tensiones muy superiores.
Los investigadores probaron la nueva técnica de diodos Schottky, componentes electrónicos comunes, y se encontró que el implante de argón permitió a los diodos de GaN, para manejar casi siete veces más alto voltajes. Los diodos que no tenían el implante de argón se rompió cuando se exponen a alrededor de 250 voltios. Los diodos con el implante de argón, puede manejar hasta 1.650 voltios antes de descomponerse.
"Al mejorar el voltaje de ruptura de 250 voltios a 1.650 voltios, que puede reducir la resistencia eléctrica de estos dispositivos por cien", dice el Dr. Jay Baliga, distinguido profesor de la Universidad de Ingeniería Eléctrica y Computación en NC State, y coautor del documento . "Esta reducción en la resistencia significa que estos dispositivos pueden manejar diez veces tanto poder."
El documento, planos que casi ideal borde de terminación técnica para dispositivos de GaN , sean remitidas por los Electron Device Letters IEEE. La investigación fue apoyada por el Estado de Carolina del Norte Futuro de Energía Eléctrica de entrega Renovables y Sistemas de Gestión de Centro, con fondos de la Fundación Científica Nacional.
Departamento de Carolina del Norte del Estado de Ingeniería Eléctrica e Informática forma parte del Colegio de la Universidad de Ingeniería.
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