康奈爾大學的研究人員與佛羅里達州的一家技術公司Lit Thinking合作,通過國防高級研究計劃局(DARPA)的資助,致力于克服鋁氮化物作為下一代半導體材料所面臨的技術挑戰。氮化鋁是一種超寬帶隙半導體材料,以其高熱導率、高擊穿電壓和強電場耐受性而著稱,因此非常適合用于高功率和高頻電子設備。然而,其廣泛應用受到技術難題的限制。
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康奈爾大學領導的項目將專注于開發基于氮化鋁的低電阻的PIN二極管,以減少高功率應用中的功率損耗和熱量產生。項目的首席研究員Debdeep Jena教授指出,氮化鋁通常是極好的電絕緣體,使其具有導電性是利用其優異性能的關鍵。研究團隊將探索新的方法來解鎖這種超寬帶隙半導體的潛力。
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該項目還建立在Jena和另一位研究員Xing教授今年早些時候發表的研究基礎上,他們展示了通過分布式極化摻雜實現的P-N異質結二極管,這些二極管具備標準二極管無法實現的特性。此外,項目中的研究人員還提到,氮化鋁基板最近實現了首個深紫外二極管激光器的研發,這項研究有望推動類似的革命性電子設備的開發,如用于安全消毒公共場所的成本效益高的遠UVC光電源。
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該項目的資助來自DARPA微系統技術辦公室的超寬帶隙半導體計劃,旨在開發材料以用于各種商業應用,包括雷達和通信系統的高功率射頻設備、電力電子的高壓開關、極端環境下的高溫電子設備和傳感器、以及深紫外發光二極管和激光器。
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