"Se possiamo ridurre i costi, migliorare la scalabilità e, allo stesso tempo, migliorare le prestazioni del dispositivo elettronico, è ovvio che dovremmo adottare questa tecnologia." Questa citazione racchiude l'essenza di una scoperta rivoluzionaria del MIT, annunciata di recente. I ricercatori hanno sviluppato un nuovo processo di fabbricazione che integra transistor ad alte prestazioni in nitruro di gallio (GaN) su chip CMOS in silicio standard in un modo che è sia a basso costo che scalabile.
L'innovazione, guidata dallo studente laureato del MIT Pradyot Yadav, prevede un metodo unico per combinare i punti di forza di entrambi i materiali. Costruiscono minuscoli transistor GaN, li tagliano e li legano su chip di silicio utilizzando un processo a bassa temperatura. Questo approccio riduce al minimo l'uso di costoso materiale GaN massimizzando al contempo le prestazioni, portando a dispositivi più efficienti e potenti.
Le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono vaste. I ricercatori hanno fabbricato con successo un amplificatore di potenza, un componente cruciale nei telefoni cellulari, dimostrando una migliore potenza del segnale ed efficienza. Ciò potrebbe tradursi in una migliore qualità delle chiamate, una maggiore larghezza di banda wireless e una maggiore durata della batteria negli smartphone. Inoltre, questo schema di integrazione potrebbe persino consentire applicazioni quantistiche, poiché il GaN funziona meglio del silicio alle temperature criogeniche essenziali per molti tipi di calcolo quantistico.
Il processo prevede diversi passaggi, tra cui la fabbricazione di una raccolta di minuscoli transistor su un wafer GaN e il taglio in singoli "dielet". Questi dielet vengono quindi legati ai chip di silicio utilizzando pilastri di rame, un metodo che è sia economico che evita le alte temperature richieste dal tradizionale legame a base di oro. Questo nuovo metodo si adatta alle procedure standard e potrebbe migliorare l'elettronica esistente, così come le tecnologie future.
Questo progresso potrebbe rivoluzionare vari mercati commerciali, secondo Yadav. La ricerca, sostenuta dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, rappresenta un significativo passo avanti nell'integrazione eterogenea, aprendo la strada alle tecnologie wireless di prossima generazione e potenzialmente impattando settori come il calcolo quantistico. Questo è un importante passo avanti nel mondo dell'elettronica.
