张宇浩获得海军研究办公室颁发的2024年青年研究员奖

在电力电子方面，海军研究办公室借鉴了一首流行的傻瓜朋克歌曲：让它们“更好、更快、更强”。

进入电力电子系统中心助理教授张宇豪，他是布拉德利电气与计算机工程系七年来第一位获得海军研究办公室青年研究员奖的教师。

为了帮助开发低成本和高效率的功率器件，Zhang将建立在多维器件架构的前沿研究基础上，包括他自己的研究。

架构，即半导体器件的布局和设计，是影响功率器件性能的两个关键组成部分之一。另一种是半导体材料。多维建筑是指将多层和 3D 结构组合成一个强大的半导体城市景观——原始一维半导体的先进形式。

Zhang将采用两种不同的设计结构：多通道氮化镓和超级结。氮化镓听起来像是巫师的咒语，但它实际上是发光二极管（也称为 LED）中非常常见的半导体，可以处理高温和高功率。

超级结半导体使用垂直的正负结集（半导体器件的构建模块）来产生高电流，具有很小的电阻和高阻断电压。

他将缩小研究范围，以了解这些多维器件在极端条件下的性能，例如非常高的电流、高温和强电场，此外还研究了纳秒级转换切换期间的性能，或者器件既不“开”也不“关”的极小时间段。

在为期三年的项目中，张将与海军研究实验室密切合作，该实验室最近庆祝了其成立100周年，是美国最古老的实验室之一。Zhang的项目“多维功率器件的开关动力学和可靠性物理”将在三年内获得约75万美元的资金。

“这个项目旨在发现新的器件物理特性，可以将纳米级材料和界面特性与3D器件静电联系起来，并进一步与电路动力学联系起来，”张说。“我们还希望建立一个关于各种海军应用的电子设备的科学知识库，例如动力推进、通信、传感和计算。

作为 2024 年的获奖者，Zhang 加入了工程学院青年研究员的行列，包括 Yao Fu、Michael Bartlett 和 Eric Jacques。

Zhang获得了美国国家科学基金会（NSF）中压功率器件的教师早期职业发展（CAREER）奖，也是NSF电气、通信和网络系统旗舰项目ASCENT的150万美元资助的首席研究员。他最近被弗吉尼亚商业杂志评为 2024 年必见的 100 人之一：创新者。