研究人员利用氮化镓开发新型电子设备更加节能

据国外媒体报道，工程研究人员发明了一种新型大功率电子设备，比以前的技术更加节能这种器件是通过以受控方式掺杂氮化镓的独特技术实现的

北卡罗来纳州立大学前博士生多拉尔·哈查里亚说:许多技术都需要电能转换，将电能从一种形式转换成另一种形式例如，这项技术可能需要将交流电转换为直流电，或电能来工作，就像电动机一样在各种功率变换系统中，大部分功率损耗发生在功率开关上，它是功率变换系统电路的有源元件

开发更高效的电力电子产品，如电源开关，可以降低转换过程中的功率损耗开发支持更可持续的电力基础设施的技术具有重要意义

北卡罗来纳州立大学材料科学与工程副教授拉蒙·科拉佐说:这项工作不仅可以减少电力电子设备中的能量损失，还可以使电力转换系统比传统的硅和碳化硅电子设备更加紧凑因此，这些系统可能会集成到目前不适用的技术中，例如汽车，船舶，飞机或整个智能电网中的分布式技术

在2021年发表的论文中，研究人员概述了一种通过离子注入和激活在GaN材料的目标区域进行掺杂的技术换句话说，杂质被引入到GaN材料的特定区域，并且GaN的电特性仅在这些区域被选择性地修改

在这篇新文章中，研究人员展示了如何使用这项技术制造实际设备具体来说，研究人员使用选择性掺杂的GaN材料来制造结势垒肖特基二极管

科拉佐说:在各种电力系统中，像JBS二极管这样的电力整流器可以用作开关可是，在过去，这些元件是由半导体硅或碳化硅制成的，因为未掺杂的GaN材料的电特性与JBS二极管的架构不兼容，并且它们不能起作用研究人员已经证明，可以通过选择性掺杂GaN来制造功能性JBS二极管这些二极管不仅具有功能性，而且提高了功率转换的效率，超过了传统半导体的JBS二极管例如，这种GaN JBS二极管是在天然GaN衬底上制备的，具有创纪录的高击穿电压和低导通电阻

目前，研究人员致力于与行业合作伙伴合作，扩大选择性掺杂GaN的生产规模，并将寻找更多的合作伙伴来解决更广泛的制造问题，以及使用该材料的电力设备的相关问题。