ENGINEERINGNET.BE - À l’intérieur de chaque appareil électronique, le flux d’électricité est contrôlé par un interrupteur appelé transistor.
Pendant des décennies, ces interrupteurs étaient fabriqués en silicium. Récemment, les ingénieures et ingénieurs se sont tournés vers un matériau appelé nitrure de gallium (GaN), qui permet de concevoir des dispositifs compacts et efficaces, comme les chargeurs de smartphones.
Cependant, à très haute tension, les champs électriques à l’intérieur de ces transistors tendent à se concentrer en certains points, pouvant provoquer une défaillance prématurée du composant.
Ainsi, les dispositifs en GaN actuels peinent encore à atteindre les niveaux de tension les plus élevés obtenus avec ceux en silicium.
Pour surmonter cette limitation, des chercheuses et chercheurs du laboratoire POWERlab (Power and Wide-band-gap Electronics Research Lab) de la Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur de l’EPFL ont mis au point une nouvelle catégorie de transistors en GaN basée sur la superjonction à polarisation.
Ces dispositifs, fabriqués à partir de couches de nitrure de gallium déposées sur un substrat de silicium à faible coût, peuvent supporter près de 4 kilovolts (kV) avant de connaître une défaillance électrique, un record pour ce type de technologie.
Il conserve de plus une faible résistance électrique, ce qui réduit les pertes d’énergie normalement dissipées sous forme de chaleur.
Ces travaux pourraient ouvrir la voie à une électronique de puissance haute tension robuste et efficace, dans des formats beaucoup plus compacts. (Auteur: Celia Luterbacher - Source: EPFL)
