Wissenschaftler in Japan haben einen Siliziumkarbid-Transistor entwickelt, der bei 600 Grad Celsius (1110 Grad Fahrenheit) betrieben werden kann. Dieser Fortschritt behebt die Einschränkungen früherer Hochtemperatur-Transistoren und könnte langlebigere Oberflächensonden für die Venus ermöglichen, wo die Temperaturen 460 Grad Celsius (860 Grad Fahrenheit) erreichen können.
Das neue Gerät ist ein Junction Field-Effect-Transistor (JFET), der aufgrund seiner geringeren Geräuschpegel im Vergleich zu gebräuchlicheren Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistoren (MOSFETs) ausgewählt wurde. Während JFETs typischerweise schwieriger zu verkleinern sind, vermeiden sie Probleme mit Oxidschichten, die Interferenzen verursachen können. Die Forscher beschrieben ihre Arbeit in einer Studie, die am 17. August in *APL Electronic Devices* veröffentlicht wurde.
Frühere Venus-Landegeräte, wie die sowjetische Venera 13, wurden durch den Ausfall von Silizium-basierter Elektronik eingeschränkt und überlebten nur wenige Stunden. Das Forschungsteam weist darauf hin, dass Siliziumkarbid-Integrierte Schaltkreise „besonders attraktiv für extreme Umgebungen sind, wie z. B. Tiefseeerkundung, Geothermiebohrung und Luft- und Raumfahrt-Motorsteuerung, wo herkömmliche Silizium-basierte ICs nicht zuverlässig funktionieren können.“
Jüngste Siliziumkarbid-JFET-Entwicklungen standen vor Herausforderungen in Bezug auf Steuerbarkeit und Ableitstrom. Die Wissenschaftler stellten fest, dass die Dotierung des Siliziumkarbid-Substrats mit anderen Atomen zu Schwankungen des elektrischen Feldes bei hohen Temperaturen führen kann, was den Transistor weniger zuverlässig macht. Sie fanden heraus, dass dies herkömmliche JFET-Schwellenspannungen um mehr als 2 Volt verschieben könnte. Darüber hinaus kann das Siliziumkarbid-Substrat oberhalb von 350 Grad Celsius (660 Grad Fahrenheit) weniger ele…
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