«Якщо ми можемо знизити вартість, покращити масштабованість і водночас підвищити продуктивність електронного пристрою, то немає сумнівів, що ми повинні прийняти цю технологію». Цитата передає суть новаторського відкриття від MIT, про яке було оголошено нещодавно. Дослідники розробили новий процес виробництва, який інтегрує високоефективні транзистори з нітриду галію (GaN) на стандартні кремнієві CMOS-чіпи таким чином, що є і недорогим, і масштабованим.
Інновація, очолювана аспірантом MIT Прадьотом Ядавом, передбачає унікальний метод поєднання сильних сторін обох матеріалів. Вони будують крихітні транзистори GaN, вирізають їх і приєднують до кремнієвих чіпів за допомогою низькотемпературного процесу. Цей підхід мінімізує використання дорогого матеріалу GaN, одночасно максимізуючи продуктивність, що призводить до більш ефективних і потужних пристроїв.
Потенційні застосування цієї технології величезні. Дослідники успішно виготовили підсилювач потужності, важливий компонент у мобільних телефонах, демонструючи покращену потужність сигналу та ефективність. Це може призвести до кращої якості дзвінків, покращеної пропускної здатності бездротового зв'язку та збільшення терміну служби батареї в смартфонах. Крім того, ця схема інтеграції може навіть забезпечити квантові застосування, оскільки GaN працює краще, ніж кремній, при кріогенних температурах, необхідних для багатьох типів квантових обчислень.
Процес включає кілька етапів, включаючи виготовлення сукупності крихітних транзисторів на пластині GaN та їх розрізання на окремі «діелети». Потім ці діелети приєднуються до кремнієвих чіпів за допомогою мідних стовпчиків, методу, який є як економічно ефективним, так і дозволяє уникнути високих температур, необхідних для традиційного з'єднання на основі золота. Цей новий метод відповідає стандартним процедурам і може покращити електроніку, яка існує сьогодні, а також майбутні технології.
За словами Ядава, цей прогрес може революціонізувати різні комерційні ринки. Дослідження, яке підтримується Міністерством оборони США, представляє собою значний крок вперед у гетерогенній інтеграції, прокладаючи шлях для бездротових технологій наступного покоління та потенційно впливаючи на такі галузі, як квантові обчислення. Це великий крок вперед у світі електроніки.