Výzkumníci z EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) ve Švýcarsku vyvinuli nový tranzistor z nitridu galia (GaN) s průrazným napětím blížícím se 4 000 voltům - více než pětkrát vyšším než u současných komerčních napájecích zařízení GaN, která obvykle pracují při 600–650 V. Zařízení si také udržuje nízký-odpor. Zjištění byla zveřejněna v posledním čísle časopisuPřírodní elektronika.
Aby tým překonal omezení vysokého{0}}napětí, vyvinul nový tranzistor GaN nazvaný „superjunction s vnitřní polarizací“. Zařízení je vyrobeno z několika vrstev materiálu GaN na levném -křemíkovém substrátu. Využitím vlastních polarizačních vlastností GaN se vedle elektronové vrstvy přirozeně tvoří vrstva kladného náboje. Vyladěním tloušťky vrstev materiálu vědci dosáhli rovnováhy mezi kladnými a zápornými náboji. Výsledkem je, že když je tranzistor vypnutý, napětí je v zařízení distribuováno rovnoměrněji, než aby se soustředilo do jednoho bodu -, což výrazně snižuje riziko poruchy způsobené lokalizovanými vysokými elektrickými poli.
Testy ukazují, že nový tranzistor vydrží téměř 4 000 voltů při zachování nízkého-odporu, což pomáhá snižovat ztráty energie a tvorbu tepla při přeměně energie. Kromě toho zařízení ke kontrole nabíjení nevyžaduje tradiční chemický doping, což je konstrukce, u které se očekává, že zlepší stabilitu za podmínek vysoké-teploty a vysokého-elektrického-namáhání.
Očekává se, že tento průlom bude mít významné uplatnění ve vysokonapěťové elektronice{0}}, včetně datových center umělé inteligence, systémů obnovitelné energie a elektrických vozidel.