「コストを削減し、スケーラビリティを向上させ、同時に電子デバイスの性能を向上させることができれば、この技術を採用すべきであることは明らかです。」 この言葉は、最近発表されたMITの画期的な発見の本質を捉えています。研究者たちは、高性能窒化ガリウム（GaN）トランジスタを標準的なシリコンCMOSチップに、低コストでスケーラブルな方法で統合する新しい製造プロセスを開発しました。
MITの大学院生Pradyot Yadav氏が主導したこの革新は、両方の材料の強みを組み合わせる独自の方法を含んでいます。彼らは、小さなGaNトランジスタを構築し、切り出し、低温プロセスを使用してシリコンチップに接合します。このアプローチは、高価なGaN材料の使用を最小限に抑えながら、性能を最大化し、より効率的で強力なデバイスにつながります。
この技術の潜在的な用途は広大です。研究者たちは、携帯電話の重要なコンポーネントであるパワーアンプを製造することに成功し、信号強度と効率の向上を示しました。これにより、スマートフォンの通話品質の向上、ワイヤレス帯域幅の拡張、バッテリー寿命の延長につながる可能性があります。さらに、この統合スキームは、多くの種類の量子コンピューティングに不可欠な極低温でシリコンよりも優れた性能を発揮するため、量子アプリケーションも可能にする可能性があります。
このプロセスには、GaNウェーハ上に微小なトランジスタのコレクションを製造し、それらを個々の「ダイレット」に切り出すなど、いくつかのステップが含まれます。これらのダイレットは、コスト効率が高く、従来の金ベースの接合に必要な高温を回避する方法である銅柱を使用して、シリコンチップに接合されます。この新しい方法は標準的な手順に適合し、現在の電子機器だけでなく、将来の技術も改善する可能性があります。
Yadav氏によると、この進歩はさまざまな商業市場に革命をもたらす可能性があります。米国国防総省が支援するこの研究は、ヘテロジニアスインテグレーションにおける重要な一歩であり、次世代ワイヤレステクノロジーへの道を切り開き、量子コンピューティングなどの分野に影響を与える可能性があります。これは、電子工学の世界における大きな一歩です。