La nuova architettura dei semiconduttori integra l’elettronica tradizionale fotonico, o componenti leggeri. Progettato dal dottor Alvaro Casas Bedoya della Facoltà di Fisica, il chip potrebbe trovare applicazione nei radar avanzati, nei satelliti, nelle reti wireless e nelle telecomunicazioni 6G.
Elettronica – foto illustrativa. Credito immagine: Pixabay (licenza gratuita Pixabay)
I ricercatori dell NanoIstituto dell’Università di Sydney hanno inventato un chip semiconduttore compatto in silicio che integra l’elettronica con componenti fotonici o leggeri. La nuova tecnologia espande in modo significativo la larghezza di banda delle radiofrequenze (RF) e la capacità di controllare accuratamente le informazioni che fluiscono attraverso l’unità.
La larghezza di banda estesa significa che più informazioni possono fluire attraverso il chip e l’inclusione della fotonica consente controlli avanzati del filtro, creando un nuovo dispositivo semiconduttore versatile.
I ricercatori prevedono che il chip troverà applicazione nei radar avanzati, nei sistemi satellitari, nelle reti wireless e nel lancio delle telecomunicazioni 6G e 7G e aprirà anche la porta alla produzione sovrana avanzata. Potrebbe anche contribuire alla creazione di fabbriche ad alto valore aggiunto e ad alta tecnologia in luoghi come il distretto di Aerotropolis di Western Sydney.
Il chip è costruito utilizzando una tecnologia emergente nella fotonica del silicio che consente l’integrazione di diversi sistemi su semiconduttori di larghezza inferiore a 5 millimetri. Pro-Vice-Cancelliere (Ricerca) Il professor Ben Eggletonche guida il gruppo di ricerca, l’ha paragonato all’assemblaggio dei mattoncini Lego, in cui nuovi materiali vengono integrati attraverso un imballaggio avanzato di componenti, utilizzando “chiplet” elettronici.
La ricerca per questa invenzione è stata pubblicata in Comunicazioni sulla natura.
Dottor Álvaro Casas BedoyaDirettore associato per l’integrazione fotonica nel Scuola di Fisicache ha guidato la progettazione del chip, ha affermato che il metodo unico di integrazione dei materiali eterogenei è stato elaborato per 10 anni.
“L’uso combinato di fonderie di semiconduttori estere per realizzare il wafer di base del chip con infrastrutture di ricerca e produzione locali è stato fondamentale per lo sviluppo di questo circuito integrato fotonico”, ha affermato.
“Questa architettura significa che l’Australia potrebbe sviluppare la propria produzione sovrana di chip senza fare affidamento esclusivamente su fonderie internazionali per il processo di valore aggiunto”.
Il professor Eggleton ha sottolineato il fatto che la maggior parte delle questioni riguardano il governo federale Elenco delle tecnologie critiche nell’interesse nazionale dipendono dai semiconduttori.
Ha detto che l’invenzione significa che il lavoro a Sydney Nano si adatta bene a iniziative come quella Ufficio dei servizi del settore dei semiconduttori (S3B), sponsorizzato dal governo del NSW, che mira a sviluppare l’ecosistema locale dei semiconduttori.
La dottoressa Nadia Corte, Direttore di S3B, ha dichiarato: “Questo lavoro è in linea con la nostra missione di promuovere progressi nella tecnologia dei semiconduttori, offrendo grandi promesse per il futuro dell’innovazione dei semiconduttori in Australia. Il risultato rafforza la forza locale nella ricerca e nella progettazione in un momento cruciale di maggiore attenzione globale e di investimenti nel settore”.
Progettato in collaborazione con gli scienziati dell’Università Nazionale Australiana, il circuito integrato è stato costruito presso la camera bianca del Core Research Facility presso il Nanoscience Hub dell’Università di Sydney, un edificio appositamente costruito da 150 milioni di dollari con strutture avanzate di litografia e deposizione.
Il circuito fotonico nel chip significa un dispositivo con un’impressionante larghezza di banda di 15 gigahertz di frequenze sintonizzabili con una risoluzione spettrale fino a soli 37 megahertz, ovvero meno di un quarto dell’uno per cento della larghezza di banda totale.
Il professor Eggleton ha dichiarato: “Guidata dal nostro straordinario dottorando Matthew Garrett, questa invenzione rappresenta un progresso significativo per la fotonica a microonde e la ricerca sulla fotonica integrata.
“I filtri fotonici a microonde svolgono un ruolo cruciale nelle moderne comunicazioni e applicazioni radar, offrendo la flessibilità di filtrare con precisione frequenze diverse, riducendo le interferenze elettromagnetiche e migliorando la qualità del segnale.
“Il nostro approccio innovativo volto all’integrazione di funzionalità avanzate nei chip semiconduttori, in particolare l’integrazione eterogenea del vetro calcogenuro con il silicio, ha il potenziale per rimodellare il panorama locale dei semiconduttori”.
Coautore e ricercatore senior Il dottor Moritz Merklein ha affermato: “Questo lavoro apre la strada a una nuova generazione di filtri fotonici RF compatti e ad alta risoluzione con sintonizzabilità della frequenza a banda larga, particolarmente vantaggiosi per i carichi utili di comunicazione RF nell’aria e nello spazio, aprendo possibilità per comunicazioni migliorate e capacità di rilevamento”.
Fonte: Università di Sydney
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
