Les électrons dans un transistor ressemblent à des voitures sur une route de montagne. Si la route est droite et sans embouteillages, les voitures roulent vite. Si un virage serré se présente, elles freinent et risquent d'avoir un accident. Dans le nouveau transistor à oxyde de gallium, la route des électrons est rendue très plane, si bien qu'ils volent librement et ne perdent pas de vitesse.

Pour aplanir la route, les électrons sont rassemblés dans une couche mince de quelques atomes d'épaisseur. Cette couche est appelée gaz d'électrons bidimensionnel. L'impureté qui gêne habituellement le mouvement est placée non pas dans le canal lui-même, mais à côté. Ainsi, les électrons sont séparés de l'impureté, comme les voitures le sont des nids-de-poule sur le bas-côté.

Les chercheurs ont testé ce qui se passe si l'on allonge la section de route entre deux électrodes. Plus la section est longue, plus la tension que supporte le dispositif est élevée. Avec une longueur de 28 micromètres, le transistor a atteint 6,6 kilovolts. Mais au bord d'une électrode, le champ se concentre, comme des voitures avant un virage. Si on ne l'atténue pas, le dispositif peut casser. Pour l'instant, cet endroit reste le plus dangereux.

La route n'est pas encore parfaite, mais elle est déjà praticable. C'est la première fois qu'un tel transistor supporte plusieurs kilovolts sans pièces supplémentaires complexes. À l'avenir, il pourrait aider à fabriquer des convertisseurs petits et puissants pour les véhicules électriques et les usines.