Учёные создали транзисторы из нитрида галлия

Учёные создали транзисторы из нитрида галлия

Такой экзотический материал, как нитрид галлия (GaN), является перспективным полупроводником и может найти применение в электронных устройствах будущего. Он намного эффективнее кремния, отмечают исследователи.

В 2013 году Министерство энергетики США выделило около $70 млн для изучения и разработки GaN-приборов. Такая щедрость обусловлена перспективой сократить потребляемую энергию при внедрении электроники на базе GaN-элементов. Предприятие Cambridge Electronics, являющееся детищем Массачусетского технологического института (MIT), заявило о разработке линейки GaN-транзисторов и силовых электронных схем. По подсчётам учёных, новая разработка позволит сократить потребляемую электроэнергию в дата-центрах, электромобилях и потребительских устройствах примерно на 10–20 %.

Большинство современных адаптеров питания используют кремниевые транзисторы, которые имеют большое сопротивление и при переключении выделяют тепловую энергию, тем самым снижая эффективность работы. Предложенные GaN-транзисторы имеют в десять раз меньшее сопротивление по сравнению с кремниевыми аналогами. Кроме того, они имеют более высокую скорость переключения. Устройства с такими компонентами могут быть гораздо компактнее. Например, размеры адаптера питания для ноутбука можно уменьшить на две третьих.

Сравнение характеристик переключения GaN и MOSFET

Первоначально учёные вырастили тонкий слой нитрида галлия на поверхности основы. Далее экспериментально на этот слой накладывались в разных комбинациях другие материалы. В итоге исследователям удалось найти такую комбинацию, которая позволила создать новый тип транзисторов GaN. Кроме того, они позаботились и о разработке доступного по цене техпроцесса. При одинаковой себестоимости GaN-транзисторы в 100 раз лучше по производительности.

В настоящее время Cambridge Electronics использует свои передовые транзисторы для разработки компактных адаптеров для ноутбуков. Ещё одним реалистичным приложением видится создание более совершенной системы питания дата-центров Google, Amazon, Facebook и других гигантов. Эти ЦОД потребляют около 2 % электричества США. GaN-элементы позволят ощутимо снизить энергозатраты, утверждают исследователи.

Остаётся надеется, что эта разработка не заглохнет и постепенно выйдет на коммерческие рельсы.

Прототип самого маленького в мире адаптера для ноутбука

Newsland.ru

Похожие новости:
Ученые разработали новый способ охлаждения с графеном
Исследовательская группа из Калифорнийского Университета (University of California) разработала новый способ охлаждения с использованием многослойного графена для отвода тепла от нитрида галлия — полупроводниковый материал, используемый в различных устройствах, начиная от электрических автомобилей и заканчивая светофорами, сообщает «WordScience.org». Новый ..
2012-05-16 1984 0 Технология
0
Химики создали реактивные микрочастицы
Ученые из Калифорнийского университета создали реактивные микрочастицы, способные передвигаться в воде. Статья ученых появилась в журнале ACS Nano. Объектом исследования выступали частицы из сплава алюминия и галлия диаметром около 20 микрометров. С одной стороны они были покрыты титановой пленкой. ..
2012-08-28 1676 0 Технология
0
Микросхемы будут производить с помощью новых методов
Использование новых методов и материалов для построения интегральных схем может увеличить срок службы батарей в 10 раз для мобильных нужд по сравнению с обычными транзисторами. Этот научный прорыв основан на туннельных полевых транзисторах. Транзисторы — это переключатели, которые направляют ход электронов ..
2013-01-31 1562 0 Технология
0
Ученые создали сверхчувствительные сенсоры
Georgia Tech создала точный датчик, который мог бы изменить отношение к устройствам на основе такого рода сенсоров. Датчик из нанопроволоки преобразует давление в свет и может привести к созданию сверхчувствительных устройств с сенсорным управлением. Нанопровода выращивают на пленке из нитрида галлия, при этом ..
2013-08-14 2071 0 Технология
0
Новые полупроводники: время без перезарядки больше в десять раз
Исследователи из Рочестерского технологического института, международного консорциума полупроводников SEMATECH и Техасского государственного университета, продемонстрировали, что новые методы и материалы для создания интегральных микросхем, позволяют снизить потребление энергии до уровня, при котором время работы без перезарядки для портативных устройств увеличивается ..
2014-01-15 1383 0 Технология
0
Новая электроника предлагает высокую производительность
Новый тип транзистора может проложить путь для создания быстрых вычислительных устройств, которые будут потреблять весьма мало энергии, в том числе смарт-сенсорные сети и имплантированные медицинские устройства. Именуемое как туннельный полевой транзистор (TFET), новое устройство использует квантово-механическое туннелирование ..
2013-12-19 1342 0 Технология
0
Создан быстрый прозрачный транзистор из дешёвых органических материалов
Учёные из Стэндфордского университета (Stanford University) и университета Небраски-Линкольна (University of Nebraska–Lincoln) представили тонкие прозрачные полупроводники, которые могут стать основой для недорогих высокопроизводительных электронных устройств. Уже несколько лет инженеры по всему миру пытаются использовать дешёвые богатые углеродом ..
2014-01-10 1548 0 Технология
0
Светодиодные лампы по цене люминесцентных?
Целый ряд компаний заявляет о внедрении процесса выращивания светодиодов на кремниевых подложках вместо сапфировых с особо низким количеством ростовых дефектов (дислокаций). По оценкам, это может снизить стоимость светодиодов на 75%. На смену дорогим сапфировым подложкам, используемым при газофазной эпитаксии, может прийти кремний. ..
2012-08-3 1894 0 Технология
0
Нанолазеры скоро станут реальностью
Ученые и инженеры из Китая, США и Тайваня сконструировали и испытали плазмонный нанолазер. Уменьшая постепенно размеры обычных полупроводниковых лазеров, имеющих диэлектрический оптический резонатор, ученые смогли достичь невероятного дифракционного предела. Его формула - ~(λ/2n)3, где n является показателем преломления. Ученые ..
2012-07-31 1689 0 Технология
0
Физики создавали двухмерные графеновые транзисторы
Американские физики сделали большой шаг в сторону двухмерной графеновой электроники, научившись наносить слой изолятора на произвольные участки листа из "нобелевского" углерода, что позволило им изготовить сверхтонкие транзисторы из графена, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology. Этот элемент ..
2013-01-29 1663 0 Технология
0
Ученые освоили трехмерную печать жидкого металла
Инженеры Университета Северной Каролины разработали технологию печати трехмерных объектов из жидкого сплава индия и галлия. Описание процесса опубликовано в журнале Advanced Materials, кратко содержание работы пересказывает сайт Университета. Новизна разработки заключается в том, что ученым удалось ..
2013-07-11 1738 0 Технология
0
Транзистор из нанотрубки впервые победил своего кремниевого собрата
Специалисты IBM создали транзистор из одной углеродной нанотрубки. Устройство, длина которого не превышает 9 нанометров, подивило учёных – по производительности оно превзошло всех своих собратьев того же размера, в том числе транзистор кремниевый. Открытие сулит различной технике увеличением производительности ..
2012-01-27 2310 0 Технология
0
Новое устройство уменьшит стоимость водородного топлива
Некоторые автопроизводители начали разрабатывать автомобили, работающие на водородном топливе. Учёные Стэнфордского университета создали устройство, которое уменьшит стоимость водородного топлива. Ведущие компании Toyota, Mercedes-Benz и другие занимаются разработкой таких автомобилей, однако водородное топливо не дешёвое, ..
2014-08-31 2471 0 Технология
0
Британские учёные создали высокоурожайную пшеницу
Британские учёные вывели новый вид пшеницы, урожайность которого выше обычных сортов примерно на 30%. Учёные использовали перекрёстное опыление, чтобы сохранить лучшие свойства пшеницы «старого посева» и урожайность нового, выведенного искусственным путём вида, сообщает ..
2013-05-21 1620 0 Технология
1
Петербургские учёные создали 3D-ткань
Петербургские учёные рассчитывают на революцию в индустрии моды. Им удалось создать 3D-ткань. Всё дело в неповторимых кодах плетения обычных нитей. Благодаря чему можно и объёмный рисунок получить, и недостатки фигуры скрыть. Эксклюзив да и только - подделать такую ткань, уверяют ..
2012-06-4 1913 0 Технология
0