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如果體積龐大的電池以及相關(guān)的電力系統(tǒng)不再占據(jù)寶貴的貨運空間的話，人們都會喜歡電動汽車的。不過，現(xiàn)在，據(jù)外媒報道，美國紐約州立大學(xué)布法羅分校（the University at Buffalo）正在研發(fā)一款基于氧化鎵的晶體管，可能對此能夠提供一些幫助。

在最新的一項研究中，布法羅分校的電氣工程師描述了一種微型電子開關(guān)，能夠處理8000V以上的電壓，而且只有一張紙那么薄。該晶體管有助于制造出更小、更高效的電子系統(tǒng)，用在電動汽車、機(jī)車和飛機(jī)上，用于控制和轉(zhuǎn)換電子，即用于電力電子研究領(lǐng)域。

此外，制成的電子系統(tǒng)將有助于延長此類交通工具的續(xù)航里程。該研究的第一作者Uttam Singisetti表示：“為了未來能夠?qū)崿F(xiàn)此類技術(shù)，我們需要研發(fā)下一代電子元件，而且此類元件能夠在不增加電力電子系統(tǒng)尺寸的情況下，應(yīng)對更大的電力負(fù)載。”

目前，研究人員正在探索氧化鎵在電力電子領(lǐng)域的潛力，主要原因可能在于其具備一種稱為“帶隙”的特性。帶隙能夠測量使電子轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)需要多少能量。寬帶隙材料制成的系統(tǒng)與低帶隙材料制成的系統(tǒng)相比，更薄、更輕、能夠處理更高的功率。

氧化鎵的帶隙約為4.8電子伏特，是具有超寬帶隙材料中的精品。碳化硅（帶隙約為3.4電子伏特）和氮化鎵（約為3.3電子伏特）等材料的帶隙超過了電力電子設(shè)備中最常用材料——硅（1.1電子伏特）的帶隙，也是潛在的硅替代品。

新型晶體管研究的關(guān)鍵創(chuàng)新在于一種稱為鈍化的化學(xué)過程，其中包括給設(shè)備涂上涂層，從而減輕設(shè)備表面的化學(xué)反應(yīng)。

為實現(xiàn)這一點，研究人員添加了一層SU-8，即通常用于微電子設(shè)備中的環(huán)氧聚合物。

研究人員獲得的測試結(jié)果令人印象深刻，實驗室測試顯示，該晶體管在崩潰前可以處理高達(dá)8,032 V的電壓，高于目前處于研發(fā)中、由碳化硅或氮化鎵制成的設(shè)計類似的晶體管。

研究人員表示：“崩潰電壓越高，設(shè)備能夠處理的功率也越高。打造鈍化層是提高氧化鎵晶體管性能的一種簡單、高效且經(jīng)濟(jì)的方法。”

模擬測試還表明，該晶體管的場強度超1000萬伏特/厘米。場強度就是在特定地點測量電磁波的強度，最終可以決定電力電子系統(tǒng)的大小和重量。

來源：蓋世汽車