「如果我們能降低成本、提高可擴展性，同時增強電子設備的性能，那麼採用這項技術是毋庸置疑的。」 這句話概括了麻省理工學院最近宣布的一項突破性發現的本質。 研究人員開發出一種新的製造工藝，以低成本且可擴展的方式將高性能氮化鎵 (GaN) 晶體管整合到標準矽 CMOS 晶片上。
這項創新由麻省理工學院研究生 Pradyot Yadav 牽頭，涉及一種結合兩種材料優勢的獨特方法。 他們構建了微小的 GaN 晶體管，將它們切割出來，然後使用低溫工藝將它們鍵合到矽晶片上。 這種方法最大限度地減少了昂貴的 GaN 材料的使用，同時最大限度地提高了性能，從而實現更高效、更強大的設備。
這項技術的潛在應用非常廣泛。 研究人員成功製造了一個功率放大器，這是手機中的關鍵組件，展示了改進的信號強度和效率。 這可以轉化為更好的通話品質、增強的無線頻寬以及智慧手機更長的電池壽命。 此外，這種整合方案甚至可以實現量子應用，因為 GaN 在許多類型量子計算所必需的低溫下，性能優於矽。
該過程涉及幾個步驟，包括在 GaN 晶圓上製造一堆微小的晶體管，並將它們切割成單獨的「dielets」。 然後，這些 dielets 使用銅柱鍵合到矽晶片上，這種方法既經濟高效，又避免了傳統金基鍵合所需的高溫。 這種新方法符合標準程序，並且可以改進現有的電子產品以及未來的技術。
根據 Yadav 的說法，這項進步可能會徹底改變各種商業市場。 這項由美國國防部支持的研究代表了異構整合方面的重要一步，為下一代無線技術鋪平了道路，並可能影響量子計算等領域。 這是電子世界的一大進步。