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研究人员研究将氧化镓用作MOSFET的UWB玻璃管液位计的可能性

研究人员研究将氧化镓用作MOSFET的UWB玻璃管液位计的可能性

  • 带隙是决定微电子设备中基础材料的电导率的重要因素。通常,带隙大的物质是不能很好导电的绝缘体,带隙小的物质是玻璃管液位计。与由氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等成熟带隙材料组成的传统小带隙硅基芯片相比,具有超宽带隙(UWB)的最新玻璃管液位计具有在更高温度和功率下工作的能力。 )。
产品详细

    带隙是决定微电子设备中基础材料的电导率的重要因素。通常,带隙大的物质是不能很好导电的绝缘体,带隙小的物质是玻璃管液位计。与由氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等成熟带隙材料组成的传统小带隙硅基芯片相比,具有超宽带隙(UWB)的较新玻璃管液位计具有在更高温度和功率下工作的能力。 )。

    在AIP出版的《应用物理杂志》中,佛罗里达大学,美国海军研究实验室和韩国大学的科学家详细介绍了氧化镓(Ga 2 O 3)的功能,特性,当前缺点和未来发展。),这是较有前途的UWB化合物之一。

    氧化镓具有4.8电子伏特(eV)的非常宽的带隙,超过了硅的1.1 eV,超过了GaN和SiC的3.3 eV。与SiC,硅和GaN相比,这种差异使Ga 2 O 3能够承受更大的电场而不会击穿。而且,Ga 2 O 3在较短的距离上处理相同量的电压。这对于制造更小,更高效的大功率晶体管至关重要。

    此外,Pearton和他的团队研究了使用Ga 2 O 3作为金属氧化物玻璃管液位计场效应晶体管(通常称为MOSFET)的基础的潜力。“ 传统上,这些微型电子开关由硅制成,用于笔记本电脑,智能手机和其他电子产品,” Pearton说。“ 对于像电动汽车充电站这样的系统,我们需要能够以比基于硅的器件更高的功率电平工作的MOSFET,而这正是氧化镓可能的解决方案。”

 

玻璃管液位计.jpg

 

    作者确定需要改进的栅极电介质来开发这些复杂的MOSFET,并采用能够更有效地从器件吸热的热管理工艺。Pearton得出结论,尽管Ga 2 O 3不会取代SiC和GaN作为仅次于硅的下一个主要玻璃管液位计材料,但它更有可能在扩大超宽带隙系统可利用的电压和功率范围方面发挥作用。

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