
【国际时事】麻省大学氧化镓项目获NSF近80万美元资助,助力高功率电子器件发展
日期:2025-09-16阅读:7
马萨诸塞大学洛厄尔分校(UMass Lowell)电气工程助理教授 Anhar Bhuiyan 正在领导两项美国国家科学基金会(NSF)资助的科研项目,总额达 79.7 万美元,聚焦下一代氧化镓(Ga2O3)功率器件的研发。氧化镓因其超高电压承受能力和优异热稳定性,正成为未来高功率电子器件的重要材料。

Bhuiyan 团队的研究主要包括两方面:一是开发厚膜氧化镓材料及其器件制造技术,使其在高电压、高功率环境下稳定运行;二是探索氧化镓二极管等关键器件的新型制造方法,为未来大规模生产奠定基础。
“氧化镓不仅能承受高电压,还能在极端环境下保持稳定,如高温、强辐射环境,适用于太空、防务和核能等领域,这些是传统硅、SiC、GaN 器件无法胜任的。” Bhuiyan 介绍道。“卫星或自主航天器需要极高功率才能运行,因此我们希望利用氧化镓材料制造并保护这些功率模块,” Bhuiyan 说。“它们需要体积小、重量轻,同时能高效运作。氧化镓技术可以提供所有这些优势——高能量、高功率——并且器件非常轻巧小型。”
针对高功率器件散热能力有限的问题,研究团队创新性地在氧化镓高压二极管中引入金刚石层,从而显著改善热管理性能,并提高器件耐辐射能力。该技术可实现小型化、高效率、高功率的器件,为卫星、航天器以及地面电力系统提供可靠的功率解决方案。
两项 NSF 项目由马萨诸塞大学洛厄尔分校牵头,Bhuiyan 与纽约州立大学布法罗分校的 Uttam Singisetti 教授共同担任首席研究员,项目期间还将充分利用学校的辐射实验室等设施,对氧化镓器件在极端条件下的性能进行验证。
此外,研究团队积极推动人才培养和科普工作,通过高校和企业合作,引入本科生、研究生以及 K-12 学生参与前沿微电子研究。Bhuiyan 表示:“我们的目标不仅是科学发现,更是培养面向未来高功率电子技术的专业人才。”
该团队的研究成果将为氧化镓功率器件在电动汽车、电网以及太空应用中的产业化提供关键技术支撑。