На поверхности Венеры температура может достигать 480° по Цельсию, что достаточно для плавления свинца. Это делает планету негостеприимной как для людей, так и для машин. Основная причина, по которой ученые до сих пор не смогли отправить марсоход на Венеру, заключается в том, что кремниевая электроника не может функционировать при таких экстремальных температурах длительное время.
Для высокотемпературных исследований, таких как изучение Венеры, ученые обратились к нитриду галлия — уникальному материалу, способному выдерживать температуры свыше 500 градусов Цельсия.
Этот материал уже используется в наземных электронных устройствах, таких как зарядные устройства и вышки сотовой связи, но до сих пор неизвестно, как он будет вести себя при температурах свыше 300 градусов, что является пределом для кремниевой электроники.
В новой статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters и являющейся частью многолетнего исследования, группа ученых из Массачусетского технологического института (MIT) и других организаций попыталась ответить на ключевые вопросы о свойствах и эксплуатационных характеристиках нитрида галлия при экстремально высоких температурах.
Исследователи изучили влияние температуры на омические контакты в устройстве из нитрида галлия. Омические контакты — это ключевые компоненты, соединяющие полупроводниковое устройство с внешним миром. Они обнаружили, что экстремальные температуры не вызвали значительной деградации материала нитрида галлия или контактов. Контакты оставались структурно неповрежденными даже при температуре 500 градусов Цельсия в течение 48 часов.
Материал начал деградировать после 48 часов в печи, но исследователи уже работают над улучшением долгосрочных характеристик. Одна из стратегий предполагает добавление защитных изоляторов для предотвращения воздействия высокотемпературной среды.
В дальнейшем ученые планируют использовать полученные знания для разработки высокотемпературных транзисторов на основе нитрида галлия.