Диоды нового поколения собрали в Томске

Ученые Томского госуниверситета разработали диоды четвертого поколения на основе оксида галлия. Сфера их применения — энергоэффективные зарядные устройства, высокомощные блоки питания, схемы управления автомобильными электродвигателями и другая силовая электроника.

Эти детали должны будут заменить устаревающие диоды на основе нитрида галлия и кремния и существенно превосходят их по ряду показателей. Так, пробивное напряжение новых диодов превышает 1000 вольт. Лабораторные образцы уже прошли первые испытания, и теперь разработчики занимаются оптимизацией производственных процессов, сообщила пресс-служба вуза

Ведущие инженерные группы мира работают над созданием полупроводниковых приборов на оксиде галлия. Такие полупроводники существенного превосходят аналоги из нитрида галлия и кремния и могут быть использованы в мощных электронных устройствах. Решением этой технической задачи занимаются и в Томском государственном университете.

Аспирант радиофизического факультета ТГУ, сотрудник центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» Никита Яковлев разработал диоды на основе оксида галлия. Лабораторные образцы уже прошли первые испытания. Исследования проводятся при поддержке проекта «УМНИК-Электроника».

«Оксид галлия представляет собой четвертое поколение полупроводников, которые обладают устойчивостью к высокому напряжению, низким расходом энергии и меньшим размером. Лидером в их разработке сейчас является Китай, но в России подобные исследования тоже проводятся, — пояснил радиофизик. — Страна нацелена на технологическую независимость, потому государство активно поддерживает разработки, связанные с развитием компонентной базы».

По проекту «Силовой диод 1 kV-класса с барьером Шоттки на основе Ga2O3», поддержанному Фондом содействия инновациям, Никита Яковлев и его научный руководитель Алексей Алмаев разработали диоды с пробивным напряжением более 1000 вольт. В 2025 году тестирование полупроводниковых приборов провели на базе лаборатории металлооксидных полупроводников центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» ТГУ. В настоящее время разработчики занимаются оптимизацией процесса производства.

«Необходимо доработать технический маршрут отдельных операций, чтобы повысить процент выхода годных диодов с барьером Шоттки — рассказал автор проекта. — Потенциальная область применения таких диодов очень широкая: они могут быть использованы для производства энергоэффективных зарядных устройств, высокомощных блоков питания, схем управления электродвигателями автомобилей и в другой силовой электронике».

Сейчас на базе Центра ПТМ ведется разработка и изготовление радиационно стойких сенсоров для детекторов, которые будут установлены на источниках синхротронного излучения четвертого поколения, например, российских СКИФ, РИФ, КИСИ, СИЛА.