电源转换器（power converter）的目的，是将插座的交流电转成直流电，供电子设备使用。但转换的过程会损失掉大约20%的电能，相当可观。于是欧洲科研团队EPFL旗下的POWERlab团队开发出新的半导体组件，能提升转换效率，并节省超过一半的电能。研究团队将论文发布在《Nature Electronics》期刊上。
功率晶体管的电阻会随着电压提升，降低转换效率
电源转换器内有功率晶体管（power transistor），是种能够承受高电压的半导体组件。但它的电阻会随着标称电压（nominal voltage）提高而增加，在电动汽车、再生能源电网等高功率系统下，这会大幅降低转换效率，进而降低充电速度、续航力与再生能源效率。
POWERlab的负责人Elison Matioli与团队共同开发一种晶体管，能大幅降低电阻，并减少大功率系统的热量损失。它的电阻不到传统晶体管的一半，并能承受超过1,000 V的电压。
2个技术创新：多导电信道、漏斗状结构氮化镓纳米线材
该晶体管有两个技术创新。一是在组件中创建多个导电信道，这能分散电流，就像是在高速公路创建新车道，降低拥塞的状况。团队研究助理Luca Nela表示，多信道设计能分散电流，降低电阻，避免过热的问题。
第二项创新，是使用氮化镓制成的纳米线材。目前纳米线材已用于低功耗芯片，能应用在手机、笔记本等低功耗设备，但不适合用于电动汽车等高电压设备。POWERlab开发直径15纳米的线材，它有漏斗状结构，使其能支持超过1,000 V的高电压。
由于这两项创新，新型晶体管能在高功率系统中保持高转换效率。Matioli表示，团队开发的原型机性能，是文献中最好的氮化镓功率组件的两倍。
关于该晶体管的未来，Matioli表示，虽然技术还在实验阶段，但量产的障碍应该不大。随着电动汽车与再生能源的发展，产业界不断提高这类能在高电压环境高效运行的芯片的需求，目前已有制造商有兴趣与Matioli的团队合作，共同开发技术。
参考资料
《Nature Electronics》、《TechXplore》