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近日，格拉斯哥大學(xué)詹姆斯·瓦特工程學(xué)院教授戴維·莫蘭 (David Moran) 帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)與澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)和美國普林斯頓大學(xué)合作完成研究，其研究成果《極端增強(qiáng)模式操作積累通道氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (Vth <?6V 和高導(dǎo)通電流)》（Extreme Enhancement-Mode Operation Accumulation Channel Hydrogen-Terminated Diamond FETs with Vth <?6V and High on-Current）發(fā)表在《先進(jìn)電子材料》（Advanced Electronic Materials）雜志上。

該成果利用金剛石作為晶體管的基礎(chǔ)，這種晶體管默認(rèn)情況下處于關(guān)閉狀態(tài)，這一進(jìn)展對(duì)于確保開啟時(shí)承載大量電流的設(shè)備的安全至關(guān)重要，可能有助于創(chuàng)造用于高功率電子產(chǎn)品的的新一代金剛石晶體管。

金剛石具有固有的寬帶隙，使其能夠在電擊穿之前處理比硅高得多的電壓，因此對(duì)電網(wǎng)或電動(dòng)汽車等高功率電子應(yīng)用特別有吸引力。

Moran 說：“電力電子設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)是，開關(guān)的設(shè)計(jì)需要能夠在不使用時(shí)保持牢固關(guān)閉狀態(tài)，以確保其符合安全標(biāo)準(zhǔn)，但它還必須在打開時(shí)提供非常高的功率。以前最先進(jìn)的金剛石晶體管通常擅長于一個(gè)而犧牲另一個(gè)——這些開關(guān)擅長保持關(guān)閉狀態(tài)，但不太擅長按需提供電流，反之亦然。我們能夠做的是設(shè)計(jì)出一種在這兩方面都擅長的金剛石晶體管，這是一個(gè)重大的進(jìn)展?！?/p>

格拉斯哥大學(xué)瓦特納米中心小組用表面化學(xué)技術(shù)提升金剛石性能，鍍氫后加鍍氧化鋁。新金剛石晶體管需6伏導(dǎo)通，電流高，效率翻倍。關(guān)閉時(shí)電阻極高，噪聲低于本底，幾乎無電流泄漏，對(duì)高功率應(yīng)用至關(guān)重要。

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