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:
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 1483 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 1293 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 1257 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 1647 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 1570 0 Технология
0
Транзисторы с углеродными нанотрубками
Недавно мы уже представили вам, как наш мир будет выглядеть через 10 лет. Мы упомянули о создании в скором времени более быстрых и менее энергоемких компьютеров, которые будут основаны на транзисторах, изготовленных из углеродных нанотрубок. IBM объявила, что она интенсивно работает над развитием этой технологии, и предусматривает, ..
2014-07-23 1717 0 Технология
0
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 1869 0 Технология
0
Ученые разрабатывают нанодисплеи толщиной с лист бумаги
Представьте себе дисплей компьютера толщиной с лист бумаги, который можно свернуть и легко взять с собой. Flexible Electronics и Display Center в университете штата Аризона продвигают технологию для воплощения этой мечты в реальность, сообщает Gazetenka.com. В этом месяце, центр ..
2013-07-20 1502 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 1604 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 1574 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 2174 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 1788 0 Технология
0
Новые технологические схемы, основанные на ионах и молекулах
Клас Тубрандт, докторант органической электроники в Линчёпингском университете (Linkoping University), расположенном в Швеции, разработал интегрированный химический чип, сообщает «PC-News.info». Данные результаты только что были опубликованы в журнале «Nature Communications». Исследования группа «Organic Electronics» в Линчёпингском университете ранее ..
2012-05-30 1464 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 1455 0 Технология
0
Графен как основа для имплантированной электроники
Имплантаты, заменяющие те или иные человеческие органы, давно никого не удивляют, а их эффективность постепенно приближается к естественным аналогам. Это справедливо даже в такой области, как зрение, где добиться результата труднее всего. Более того, не так давно удалось впервые создать имплантат, который ..
2013-02-19 1346 0 Технология
0