日本京都大學(xué)工學(xué)院須田淳準(zhǔn)教授和木本恒暢教授的研究組近日利用碳化硅(SiC)材料成功開發(fā)出可耐2萬伏超高壓的半導(dǎo)體器件。10月23日該研究組宣布了這一消息。該研究小組于今年6月已開發(fā)出可耐2萬伏超高壓的半導(dǎo)體二極管器件，隨后又成功對(duì)超高壓環(huán)境下構(gòu)成功率變換電路的開關(guān)器件和整流器件實(shí)施了技術(shù)驗(yàn)證。
研究組在高壓環(huán)境下通過采用避免電場(chǎng)集中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和表面保護(hù)技術(shù)，利用碳化硅(SiC)半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)了可耐2萬伏超高壓的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。新型耐高壓器件可構(gòu)成小型低損耗大功率變換器件，對(duì)于智能電網(wǎng)的開發(fā)、建設(shè)具有重要意義。
在日本電網(wǎng)中，東日本的供電交變頻率為50赫茲(Hz)，西日本為60赫茲(Hz)，東西電網(wǎng)的頻率變換要在10—30萬伏超高壓電路中進(jìn)行。在輸電線路中也需要把架空的6600伏高壓轉(zhuǎn)換為100伏的家庭用市電。以往大多使用多個(gè)耐壓幾千伏的器件逐級(jí)進(jìn)行電壓變換，存在設(shè)備體積大、消耗功率多、變換器可靠性低等弊病。利用新開發(fā)的耐高壓半導(dǎo)體器件，可有效解決以上問題。
日本京都大學(xué)工學(xué)院須田淳準(zhǔn)教授和木本恒暢教授的研究組今后將進(jìn)一步提高器件的性能，盡快實(shí)現(xiàn)新器件的實(shí)用化。
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