Такие электронные компоненты могут в будущем работать в условиях, где обычная электроника почти мгновенно выходит из строя: на планетных зондовых платформах, внутри реактивных двигателей или при геотермальном бурении.
Большинство современных устройств, включая инструменты для исследования дальнего космоса, использует транзисторы для управления потоком тока. Инновационная разработка японских ученых представляет собой полевой транзистор с переходом (JFET), в котором сила электрического поля изменяет проводимость канала. JFET обычно применяются в специализированных областях, поскольку их сложнее сделать миниатюрными, чем распространенные MOSFET-транзисторы в смартфонах и компьютерах. Однако JFET могут обеспечивать более низкий уровень шума, так как их работа не зависит от оксидного слоя, который может вносить помехи.
С начала XXI века транзисторы JFET на основе карбида кремния (SiC) рассматривались как перспективный вариант для низкопотребляющих интегральных схем, направляющихся на Венеру, благодаря способности этого материала выдерживать высокие температуры. «Предыдущие посадочные аппараты были ограничены лишь несколькими часами из-за электроники на основе кремния», — отмечают ученые. Советская «Венера-13» до сих пор держит мировой рекорд по длительности пребывания на поверхности планеты — 2 часа 7 минут.
Однако разработанные ранее SiC-JFET сталкивались с двумя проблемами: низкой управляемостью и большими токами утечки. Первая связана с тем, как именно подложка из карбида кремния легируется другими атомами для изменения электрических свойств. При высоких температурах это может сбить пороговое напряжение обычного JFET более чем на 2 вольта. Кроме того, при температурах выше 350° С подложка SiC становится менее электрически резистивной, позволяя току течь даже когда транзистор выключен.
Источник: hi-tech.mail.ru