O rápido desenvolvimento de veículos elétricos é impossível sem uma melhoria na eletrônica de potência, cujo tamanho e eficácia afetam diretamente a gama de veículos elétricos e aviões elétricos. Quanto menor a usina, mais os veículos elétricos viajarão / voarão. Um novo desenvolvimento de cientistas americanos promete avançar nesse caminho – um transistor de potência com a espessura de uma folha de papel e uma tensão de ruptura de mais de 8 quilovolts.
A invenção foi feita por um grupo de cientistas da Universidade de Buffalo (UB). Eles propuseram e testaram em laboratório uma nova forma de MOSFET. Cerca de 50 bilhões de MOSFETs são fornecidos ao mercado anualmente no mundo para a produção de fontes de alimentação, conversores e outros produtos eletrônicos de potência. O desenvolvimento da universidade com uma espessura de folha de papel resistiu a 8032 V antes da quebra, e isso é incrivelmente grande em tais tamanhos.
Os cientistas escolheram o óxido de gálio como base para os transistores de efeito de campo. O intervalo de banda deste material é recorde e é de 4,8 elétron-volts (eV). Para comparação, a diferença de banda do silício é de 1,1 eV e a do nitreto de gálio é de 3,3 eV. Mas isso não é tudo. Além disso, o transistor baseado em óxido de gálio foi submetido à chamada passivação – uma diminuição na atividade da camada superficial. Neste caso, o transistor foi revestido com uma camada de polímero SU-8 à base de resina epóxi. Este polímero é frequentemente usado na fabricação de eletrônicos e não é algo excepcional.
Estrutura de transistor e gráficos de teste (Universidade de Buffalo)
“Para realmente implementar essas tecnologias [de transporte elétrico] no futuro, precisamos de componentes eletrônicos de última geração que possam suportar altas cargas de energia sem aumentar o tamanho dos sistemas eletrônicos de energia”, disse o principal autor do estudo, Uttam Singisetti. “Esses sistemas de alto desempenho podem, em última análise, ajudá-lo a ampliar uma gama maior de veículos elétricos”. Mais experimentos são necessários, especialmente para testar a força de campo desses novos transistores. ”
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