“如果我们能够降低成本，提高可扩展性，同时增强电子设备的性能，那么采用这项技术是毋庸置疑的。” 这句话概括了麻省理工学院最近宣布的一项突破性发现的本质。 研究人员开发出一种新的制造工艺，以低成本且可扩展的方式将高性能氮化镓 (GaN) 晶体管集成到标准硅 CMOS 芯片上。
这项创新由麻省理工学院研究生 Pradyot Yadav 牵头，涉及一种结合两种材料优势的独特方法。 他们构建了微小的 GaN 晶体管，将它们切割出来，然后使用低温工艺将它们键合到硅芯片上。 这种方法最大限度地减少了昂贵的 GaN 材料的使用，同时最大限度地提高了性能，从而实现更高效、更强大的设备。
这项技术的潜在应用非常广泛。 研究人员成功制造了一个功率放大器，这是手机中的关键组件，展示了改进的信号强度和效率。 这可以转化为更好的通话质量、增强的无线带宽以及智能手机更长的电池寿命。 此外，这种集成方案甚至可以实现量子应用，因为 GaN 在许多类型量子计算所必需的低温下，性能优于硅。
该过程涉及几个步骤，包括在 GaN 晶圆上制造一堆微小的晶体管，并将它们切割成单独的“dielets”。 然后，这些 dielets 使用铜柱键合到硅芯片上，这种方法既经济高效，又避免了传统金基键合所需的高温。 这种新方法符合标准程序，并且可以改进现有的电子产品以及未来的技术。
根据 Yadav 的说法，这项进步可能会彻底改变各种商业市场。 这项由美国国防部支持的研究代表了异构集成方面的重要一步，为下一代无线技术铺平了道路，并可能影响量子计算等领域。 这是电子世界的一大进步。