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2024-07-05 04:31:30
窒化ガリウム (GaN) は、ガリウムと窒素から得られるワイドバンドギャップ半導体材料です。
1990 年代から LED に使用されており、堅牢な六角形の結晶構造で知られ、シリコンに比べてコンパクトなフォーム ファクターでより大きな電界を処理できるため、より高速なスイッチングが可能になります。
りんごの最初のGaN充電器は2021年の16インチMacBook Pro用であり、iPhone 15をお持ちの場合はGaN充電器を使用している可能性があります。
原子炉内の状態を測定
GaNはこれまで考えられていたよりもさらに素晴らしい可能性があることが判明した。原子炉の冷却システムを監視するために使用されるセンサーは、通常、放射線のせいで精度が落ちてしまう。 エネルギー省オークリッジ国立研究所 (ORNL) は、センサーを GaN 製の高性能電子機器と組み合わせることで問題が解決することを発見しました。
ORNL の材料科学チームは、オハイオ州立大学の原子炉の炉心付近で GaN トランジスタが動作を維持していることを発見しました。「この中性子環境に最適であることを示しています」と、ORNL の主任研究員であるカイル・リードは述べています。この進歩は、早期の状態監視によって機器の故障や原子炉のダウンタイムを防ぐことができる原子力施設にとって重要です。
現在のセンサーデータ処理は、長いケーブルで接続されたシリコンベースの電子機器に依存しており、ノイズが発生し、精度が低下します。「私たちの研究により、稼働中の原子炉内の状態をより堅牢かつ正確に測定できるようになります」とリード氏は指摘しました。
ORNL の研究者らは、GaN トランジスタを 3 日間、最高 125 度の温度で照射しました。驚くべきことに、トランジスタは標準的なシリコン デバイスが耐えられる放射線量の少なくとも 100 倍の放射線量に耐え、その条件に耐えました。
マイクロリアクターは、より小さな電力出力を生成するが、コンパクトで耐久性のあるコンポーネントを必要とするため、GaN トランジスタの恩恵を受けることができ、軍事基地や災害地域などの場所に配備される可能性があります。
GaN は、約 10 年前に商業的に利用可能になったにもかかわらず、未開発の可能性を秘めています。「窒化ガリウムを使用するためのさまざまな副次的な道を開拓することで、消費者向けグレードを超える電子機器のサブクラスに対する投資、研究、人材育成に対するより合理的な市場需要を創出できるようになります」とリード氏は語りました。
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