Японцы создали транзистор, работающий при 600°C для Венеры

Новый транзистор для экстремальных условий Венеры

Японские учёные разработали транзистор, способный работать в условиях поверхности Венеры, где температура достигает 460°C. Обычные кремниевые электронные компоненты быстро выходят из строя в таких условиях. Исследователи из Киотского университета решили эту проблему, используя материал карбид кремния (SiC).

Транзистор на основе карбида кремния

Созданный транзистор относится к типу JFET (полевой транзистор с p-n переходом) и изготовлен из SiC. Этот материал значительно устойчивее к высоким температурам по сравнению с традиционным кремнием. Особенность устройства — конструкция с нижним затвором, которая позволяет удерживать ошибку напряжения ниже 0,1 В при экстремальных температурах.

Стабильная работа при 600°C

Учёные создали в SiC две полупроводниковые «ямы», ограничивающие ток при высоких температурах. В результате транзистор стабильно функционирует при температурах до 600°C — значительно выше, чем на поверхности Венеры.

Перспективы для космических исследований

Аппарат «Венера-13» работал на поверхности планеты всего 2 часа 7 минут из-за ограничений кремниевой электроники. Новые SiC JFET транзисторы, протестированные NASA, выдерживают 460°C и давление 9,3 МПа в течение 60 дней без перерыва. Это открывает новые возможности для глубоких космических миссий и даже для использования в авиационных двигателях.

Мнение экспертов

Мицуоки Канеко из Киотского университета отмечает: «Ранее срок работы приборов ограничивался свойствами кремниевой электроники. Интегральные схемы на SiC особенно перспективны для экстремальных условий. Многие исследователи всё ещё пытаются применить кремниевый подход, хотя SiC — совершенно иной материал».

Будущие задачи и вызовы

В 2024 году в Национальном институте материалов Японии был создан MOSFET, работающий при 300°C, но SiC JFET демонстрирует работу при более высоких температурах. Для практического применения требуется дополнительное тестирование и оптимизация. Эта технология может обеспечить долгосрочные миссии на суровых планетах, таких как Венера, и открыть новую страницу в космических исследованиях.

Создание такого транзистора — не просто технологический прорыв, но и важный шаг в борьбе человечества с экстремальными условиями космоса.