布里斯托尔大学(University of Bristol University)领导的新研究可以带来未来派的6G应用,例如自动驾驶汽车和即时远程医疗保健诊断,更接近现实。这 学习,发表在期刊上 自然电子,详细介绍了半导体技术的根本突破,旨在处理下一代网络所需的大量数据。远程手术,虚拟教室和先进的工业自动化等未来派概念取决于传输数据的能力,比现有网络允许的速度快得多。这项研究开发了一种加速这一过程的创新方式,为6G铺平了道路。
6G技术的挑战
从5G到6G的转变需要对半导体技术进行大量升级。关键组件,特别是由氮化炮(GAN)制成的射频放大器,需要更快,发射更大的功率,并更可靠地处理6G的需求。
“在接下来的十年中,以前几乎无法想象的技术来改变广泛的人类体验。可能的好处也是深远的,包括远程诊断和手术的医疗保健进步,虚拟教室,甚至虚拟的假期旅游业。”
布里斯托尔大学物理学教授共同领导作家马丁·库巴尔(Martin Kuball)说。
半导体放大器的新架构
国际科学家和工程师团队测试了一种新的体系结构,将这些GAN放大器的性能推向了前所未有的水平。他们通过在GAN中发现“闩锁效应”来实现这一目标,从而解锁了更大的射频设备性能。这项称为Super -Elstrattice Castellated场效应晶体管(SLCFET)的新技术使用1000多个平行通道或“鳍”,宽度低于100纳米,以驱动电流。尽管这些设备在W波段频率范围(75-110 GHz)中表现出最高的性能,但这种性能背后的物理学以前是未知的。
“我们认识到这是GAN中的闩锁效应,可以使射频频率高。”
布里斯托大学荣誉研究助理Akhil Shaji博士解释说。使用超精确的电测量和光学显微镜,研究人员指出了这种效应发生在超过1,000张鳍片的最宽度中。通过3D仿真模型进一步验证了这一发现。
可靠性和未来应用
研究的关键部分是研究该闩锁效应对实际应用的可靠性。严格的测试在很长的持续时间内表明,这种影响对设备的可靠性或性能没有不利影响。研究人员发现,每个鳍周围的介电涂层薄层是这种稳定性的关键因素。主要的结论是,可以利用闩锁效应来用于无数的实际应用,有助于在未来几年改变日常生活。该研究的下一步包括进一步提高设备可以交付的功率密度,并与行业合作伙伴合作,将这些下一代设备带入商业市场。
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