日本科學家研發出一種碳化矽電晶體,可在攝氏 600 度(華氏 1110 度)下工作。 這項進展解決了先前耐高溫電晶體的限制,並可能實現更耐用的金星表面探測器,那裡的溫度可達攝氏 460 度(華氏 860 度)。
這種新型裝置是一種結型場效電晶體 (JFET),因其與更常見的金屬氧化物半導體場效電晶體 (MOSFET) 相比,具有較低的雜訊水平而受到青睞。 雖然 JFET 通常更難縮小尺寸,但它們可以避免氧化層引起干擾的問題。 研究人員在 8 月 17 日發布在 *APL Electronic Devices* 上的研究中詳細介紹了他們的工作。
過去的金星探測器,例如蘇聯時代的 Venera 13,受到基於矽的電子產品故障的限制,僅能存活數小時。 研究團隊指出,碳化矽積體電路「特別適合於極端環境,例如深空探測、地熱鑽探和航空航天引擎控制,在這些環境中,傳統的基於矽的積體電路無法可靠地工作」。
最近的碳化矽 JFET 開發面臨著可控性和漏電流方面的挑戰。 科學家發現,用其他原子摻雜碳化矽基板可能導致在高温下電場發生變化,使電晶體可靠性降低。 他們發現這可能會使傳統的 JFET 電壓閾值偏移超過 2 伏特。 此外,在攝氏 350 度(華氏 660 度)以上,碳化矽基板可能會變得較少…
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