Засега вездесъщият автономен транспорт, мигновената диагностика на заболяванията или виртуалната реалност във всеки дом си остават научна фантастика, тъй като изискват бърз пренос на огромни количества данни, които не са достъпни в днешните мрежи. Международен екип от учени и инженери е разработил иновативен начин за ускоряване на този процес. Те са измислили как да подобрят производителността на полупроводниците от галиев нитрид.

Преходът от 5G към шестото поколение протоколи за мобилна комуникация изисква радикално обновяване на полупроводниковите технологии, схеми, системи и свързаните с тях алгоритми. По-конкретно, ключовите полупроводникови компоненти, изработени от галиев нитрид, ще трябва да бъдат много по-бързи, по-мощни и по-надеждни.

Международен екип от изследователи е тествал нова архитектура на усилватели от галиев нитрид. Откритото от тях свойство – „ефектът на фиксиране“ – е отключило пътя за значително подобряване производителността на радиочестотните устройства. Тези устройства ще могат да използват паралелни канали, които след това изискват използването на специални транзистори, контролиращи потока на тока, преминаващ през устройството, пише Science Daily.

„Заедно с наши колеги изпробвахме технологията на “суперрешетъчните полеви транзистори“ (SLCFET), в които повече от 1000 ребра с ширина по-малка от 100 nm помагат за контрола на тока. Въпреки че SLCFET показаха най-висока производителност в честотния диапазон на W-обхвата, който съответства на 75-110 GHz, физиката, която стои зад този процес, досега беше неизвестна. Осъзнахме, че сме наблюдавали lock-in ефекта в галиевия нитрид, именно който позволява високата производителност при високи радиочестоти.“

След това изследователите установяват къде точно се проявява този ефект и разработват 3D модел, за да потвърдят допълнително наблюденията. Следващата задача е била да се изследва надеждността на ефекта на фиксиране за практически приложения. Внимателното тестване на устройството за продължителен период от време показа, че той не влияе неблагоприятно върху надеждността или производителността на устройството.

„Установихме, че ключовият аспект, който определя тази надеждност, е тънкият слой диелектрично покритие около всяко от ребрата“, казва Мартин Кубал от Бристолския университет, един от ръководителите на проекта. – Но основният извод е ясен – ефектът на притискане може да се използва за безброй практически приложения, които биха могли значително да променят живота на хората в близкото бъдеще.“