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如果體積龐大的電池以及相關的電力系統不再占據寶貴的貨運空間的話，人們都會喜歡電動汽車的。不過，現在，據外媒報道，美國紐約州立大學布法羅分校（the University at Buffalo）正在研發一款基于氧化鎵的晶體管，可能對此能夠提供一些幫助。

在最新的一項研究中，布法羅分校的電氣工程師描述了一種微型電子開關，能夠處理8000V以上的電壓，而且只有一張紙那么薄。該晶體管有助于制造出更小、更高效的電子系統，用在電動汽車、機車和飛機上，用于控制和轉換電子，即用于電力電子研究領域。

此外，制成的電子系統將有助于延長此類交通工具的續航里程。該研究的第一作者Uttam Singisetti表示：“為了未來能夠實現此類技術，我們需要研發下一代電子元件，而且此類元件能夠在不增加電力電子系統尺寸的情況下，應對更大的電力負載。”

目前，研究人員正在探索氧化鎵在電力電子領域的潛力，主要原因可能在于其具備一種稱為“帶隙”的特性。帶隙能夠測量使電子轉變為導電狀態需要多少能量。寬帶隙材料制成的系統與低帶隙材料制成的系統相比，更薄、更輕、能夠處理更高的功率。

氧化鎵的帶隙約為4.8電子伏特，是具有超寬帶隙材料中的精品。碳化硅（帶隙約為3.4電子伏特）和氮化鎵（約為3.3電子伏特）等材料的帶隙超過了電力電子設備中最常用材料——硅（1.1電子伏特）的帶隙，也是潛在的硅替代品。

新型晶體管研究的關鍵創新在于一種稱為鈍化的化學過程，其中包括給設備涂上涂層，從而減輕設備表面的化學反應。

為實現這一點，研究人員添加了一層SU-8，即通常用于微電子設備中的環氧聚合物。

研究人員獲得的測試結果令人印象深刻，實驗室測試顯示，該晶體管在崩潰前可以處理高達8,032 V的電壓，高于目前處于研發中、由碳化硅或氮化鎵制成的設計類似的晶體管。

研究人員表示：“崩潰電壓越高，設備能夠處理的功率也越高。打造鈍化層是提高氧化鎵晶體管性能的一種簡單、高效且經濟的方法。”

模擬測試還表明，該晶體管的場強度超1000萬伏特/厘米。場強度就是在特定地點測量電磁波的強度，最終可以決定電力電子系統的大小和重量。

來源：蓋世汽車