新型纳米晶体管可在高电压下保持低温 实现高效的电源转换

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电源转换器是鲜为人知的系统，它让电力变得如此神奇。它们让我们能够插入电脑、电灯和电视机，并在瞬间将它们打开。转换器将墙上插座中的交流电(AC)转化为我们电子产品所需的直流电(DC)。但在这个过程中，它们也会平均损失20%的能量。 功率转换器的工作原理是使用功率晶体管，这些微小的半导体元件被设计成可以开关和承受高电压。设计新颖的功率晶体管以提高转换器的效率是EPFL工程师团队的目标。全新晶体管设计基于纳米级结构，在转换过程中损失的热量要少得多，使晶体管特别适合电动汽车和太阳能电池板等高功率应用。他们的研究成果刚刚发表在《自然电子学》上。 转换器的散热是由高电阻等因素造成的，这是电力电子器件的最大挑战。"我们每天都能看到电能损耗的例子，比如当你的笔记本电脑的充电器发热时，"论文的共同作者、EPFL的POWERlab负责人Elison Matioli说。在大功率应用中，这就更成为一个问题。"半导体元件的标称电压越高，电阻越大，"他补