Nykyiset kaupalliset galliumnitridi-tehopiirit eivät pysty käsittelemään yli 600 voltin jännitteitä, mikä rajoittaa niiden käyttöä. Nyt uusimmissa kokeiluissa on päästy 1200 volttiin, jonka kautta galliumnitridi-piirejä voitaisiin käyttää sähköautoissakin.

Äskettäin Yhdysvalloissa järjestetyssä IEEE:n International Electron Devices Meeting-tapahtumassa yhdysvaltalaisen MIT:n , IQE:n, Columbian yliopiston, IBM:n sekä Singaporen MIT Alliance for Research and Technologyn -tutkijat esittivät uudenlaisen suunnitteluratkaisun galliumnitridi-tehopiirien kehittämiseen.

Tutkijoiden testeissä todettiin galliumnitridisten tehopiirien kytkevän 1200 voltin jännitteitä. Sellaisella olisi jo riittävästi kapasiteettia, vaikka sähköautoihin.

Tutkijat korostavat kuitenkin, että heidän laite on vasta laboratoriotason prototyyppi. He uskovat silti, että lisätutkimus voi lisätä kapasiteettia 3300 – 5000 voltin alueelle, jolloin galliumnitridin tehokkuus saadaan myös sähköverkon tehoelektroniikkaan.

Nykyisissä kaupallisissa galliumnitridin tehopiireissä virtaa kuljetetaan ja ohjaillaan materiaalin ohuessa pintakerroksessa. Keskisuurille ja suuritehoisille sovelluksille pystysuorat rakenteet ovat paljon parempia. Vaikka nämä edut ovat tunnettuja, galliumnitridistä on vaikea valmistaa pystysuoria rakenteita. Ongelmana on tehokkaan sähkökentän tuottavan ohjausportin toteutus taloudellisesti mielekkäällä tavalla.

Nyt tutkijaryhmä sai aikaan yksinkertaisen mutta tehokkaan vaihtoehdon. He onnistuivat siinä kaventamalla virtaa kuljettavaa rakennetta niin, että enää ei tarvita sisäisiä eristeitä reitittämään virtaa kapealle alueelle.

LISÄÄ: Nanobitteja.fi (LINKKI)

Kuvituskuva: Volkswagen

Uusimmat teknologiauutiset kätevästi uutiskirjeessä – kerran viikossa (LINKKI).

LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi!

https://issuu.com/uusiteknologia.fi/docs/2_2017