摘要:消除交通拥堵的自动驾驶汽车,立即获得医疗保健诊断而无需离开家,或者感觉到整个非洲大陆的亲人的触摸听起来像是科幻小说的东西。但是,由于半导体技术的彻底突破,新的研究可以使这一切变得更接近现实。...
消除交通拥堵的自动驾驶汽车,立即获得医疗保健诊断而无需离开家,或者感觉到整个非洲大陆的亲人的触摸听起来像是科幻小说的东西。
但是由布里斯托大学领导的新研究今天发表在《杂志》上自然电子,由于半导体技术的激进突破,可以使所有这一切变得更接近现实。
未来派的概念依赖于比现有网络更快地传达和传输大量数据的能力。因此,物理学家开发了一种创新的方式来加速数十位用户之间的过程,并有可能在全球范围内加速。
布里斯托大学物理学教授的共同领导作者马丁·库巴尔(Martin Kuball)表示:“在接下来的十年内,以前几乎无法想象的技术来改变广泛的人类体验,可能会广泛获得。可能的好处也很广泛。包括远程诊断和手术,虚拟教室和虚拟的假期旅游,包括医疗保健的进步,包括医疗保健的进步。
此外,先进的驾驶员辅助系统具有改善道路安全和工业自动化以提高效率的潜力。可能的6G应用程序清单是无限的,只有限制只是人类的想象力。因此,我们创新的半导体发现令人兴奋,并有助于以速度和规模推动这些发展。”
人们普遍认为,从5G到6G的转变将需要对半导体技术,电路,系统和相关算法进行根本性升级。例如,涉及的主要半导体组件,换句话说,射频放大器由一个名为氮化甲壳虫(GAN)制成的射频放大器需要更快,发出更大的功率并更加可靠。
国际科学家和工程师团队已经测试了一种新的建筑,将这些特殊的GAN放大器弹射为前所未有的高度。这是通过在GAN中发现闩锁效应来实现的,该闩锁效果解锁了更大的射频设备性能。这些下一代设备使用并行通道,然后需要使用亚100nm侧鳍 - 一种控制电流通过设备的流动的类型。
布里斯托大学荣誉研究助理Akhil Shaji博士的共同领导作者解释说:“我们已经试行了一种与合作者合作的设备技术,称为Super-Elstrattice Castellated Field效应晶体管(SLCFETS),其中超过1000 fins与Sub-100 Nm宽度有助于SLCFET驱动电流。 GHz,其背后的物理学尚不清楚。
“我们认识到这是GAN中的闩锁效应,可以使射频频率高。”
然后,研究人员需要使用超精确的电测量和光学显微镜同时确切查明发生这种效果的位置,因此可以进一步研究和理解。在分析了1,000多个鳍片发现之后,将此效果定位到最宽的鳍片。
库巴尔教授也是皇家工程学院新兴技术学院的主席,他补充说:“我们还使用模拟器开发了3D模型来进一步验证我们的观察结果。下一个挑战是研究实用应用的闩锁效应的可靠性方面。对设备的严格测试在较长的时间内没有对设备的可靠性或设备可靠性的效果,对设备的效果没有限制。
“我们发现,推动这种可靠性的关键方面是每个鳍周围的介电涂层薄层。但是主要的收获很明显 - 可以利用闩锁效应来用于无数的实际应用,这可以帮助未来几年以许多不同的方式改变人们的生活。”
工作的下一步包括进一步增加设备可以提供的功率密度,以便它们提供更高的性能并为更广泛的受众提供服务。行业合作伙伴还将将这种下一代设备带入商业市场。
布里斯托尔大学的研究人员处于提高各种不同应用和设置的电气性能和效率的最前沿。
Kuball教授领导了设备热力计和可靠性中心(CDTR),该中心正在开发下一代半导体电子设备的净净为零,以及通信和雷达技术。它还可以使用宽和超宽的带隙半导体来改善设备的热管理,电气性能和可靠性。