日本京都大學工學院須田淳準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體二極管器件，隨后又成功對超高壓環(huán)境下構成功率變換電路的開關器件和整流器件實施了技術驗證。
研究組在高壓環(huán)境下通過采用避免電場集中的結構設計和表面保護技術，利用碳化硅(SiC)半導體材料實現(xiàn)了可耐2萬伏超高壓的場效應晶體管。新型耐高壓器件可構成小型低損耗大功率變換器件，對于智能電網(wǎng)的開發(fā)、建設具有重要意義。
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行。在輸電線路中也需要把架空的6600伏高壓轉換為100伏的家庭用市電。以往大多使用多個耐壓幾千伏的器件逐級進行電壓變換，存在設備體積大、消耗功率多、變換器可靠性低等弊病。利用新開發(fā)的耐高壓半導體器件，可有效解決以上問題。
日本京都大學工學院須田淳準教授和木本恒暢教授的研究組今后將進一步提高器件的性能，盡快實現(xiàn)新器件的實用化。
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