Os carros de condução autônomos que eliminam os engarrafamentos, obtendo instantaneamente um diagnóstico de assistência médica sem deixar sua casa ou sentir o toque dos entes queridos com base no continente podem parecer as coisas de ficção científica.
Mas a nova pesquisa, liderada pela Universidade de Bristol e publicada hoje na revista Nature Electronics, poderia fazer tudo isso e mais um passo à frente para a realidade, graças a um ponto de virada radical na tecnologia de semicondutores.
Os conceitos futuristas são baseados na capacidade de comunicar e transferir vastos volumes de dados muito mais rápidos do que as redes existentes. Assim, os físicos desenvolveram uma maneira inovadora de acelerar esse processo entre dezenas de usuários, potencialmente em todo o mundo.
O autor de Co-líder Martin Kuball, professor de física da Universidade de Bristol, disse: “Na próxima década, anteriormente quase quase inimagináveis tecnologias para transformar uma ampla gama de experiências humanas pode estar amplamente disponível. Até os benefícios possíveis são de grande alcance, a classes de classes de saúde e a classes de assistência médica e a cirurgia virtual, virtual.
“Além disso, existe um potencial notável para sistemas avançados de assistência de direção para melhorar a segurança rodoviária e a automação industrial para obter maior eficiência. A lista de possíveis aplicações 6G é infinita, com o limite que é apenas uma imaginação humana. Portanto, nossas descobertas semi -paralelas inovadoras são extremamente emocionantes e ajudarão a orientar esses desenvolvimentos em velocidade e escala”.
É amplamente reconhecido que a transição 5G para 6G exigirá uma atualização radical de tecnologia, circuitos, sistemas e algoritmos associados. Por exemplo, os principais componentes de semicondutores envolvidos, em outras palavras, os amplificadores de radiofrequência feitos por um condutor impressionado chamado Gallio Nitruro (GaN), devem ser muito mais rápidos, emitir um poder maior e ser mais confiável.
A equipe de cientistas e engenheiros internacionais testou uma nova arquitetura, catapultando esses amplificadores especiais de GaN para alturas sem precedentes. Isso foi conseguido descobrindo um efeito firme em GaN, que desbloqueou um desempenho muito maior do dispositivo de radiofrequência. Esses dispositivos de próxima geração usam canais paralelos que, portanto, exigem o uso de sub-100nm-A do tipo de finas laterais transistoras que controlam o fluxo de corrente que passa pelos dispositivos.
The author of Co-Lead Dr Akhil Shaji, associated with honorary research at the University of Bristol, explained: “We piloted a device technology, working with collaborators, called Superlattice Casellated Field Effect Transistor (Slcfets, in which more at 7000 gigate at 75 gigate at 75 gigades at 75 gigades at 75 gigate at 75 gigate at 75 gigate at 75 gigate at 75 Gigi -110 GHz, a física por trás dele era desconhecida.
“Reconhecemos que foi um efeito firme em GaN, que permite o alto desempenho de radiofrequência”.
Portanto, os pesquisadores precisavam identificar exatamente onde esse efeito ocorreu, usando medições elétricas de ultra precisão e microscopia óptica ao mesmo tempo; portanto, poderia ser estudado e compreendido. Depois de analisar mais de 1.000 resultados de aletas, eles identificaram esse efeito na maior barbatana.
O Prof. Kuball, que também é a Presidente da Royal Academy of Engineering em tecnologias emergentes, acrescentou: “Também desenvolvemos um modelo 3D usando um simulador para verificar ainda mais nossas observações. O próximo desafio foi estudar os aspectos de confiabilidade do efeito de fechamento para aplicações práticas. O teste rigoroso do dispositivo por um longo período de tempo não demonstrou que não tem efeito odontológico ou desempenho odontro.
“Descobrimos que um aspecto essencial que guiava essa confiabilidade era uma fina camada de revestimento dielétrico em torno de cada uma das barbatanas. Mas o principal argumento ficou claro: o efeito de fechamento pode ser explorado para inúmeras aplicações práticas, o que poderia ajudar a transformar a vida das pessoas em muitas maneiras diferentes nos próximos anos”.
As próximas etapas para o trabalho incluem ainda mais o aumento da densidade de potência que os dispositivos podem fornecer, para que possam oferecer desempenho ainda mais alto e atender a um público mais amplo. Os parceiros setoriais também trarão esses dispositivos de próxima geração para um mercado comercial.
Pesquisadores da Universidade de Bristol estão na vanguarda de melhorar o desempenho e a eficiência elétrica em uma ampla gama de aplicações e ambientes diferentes.
O professor Kuball lidera o Centro de Termografia e Confiabilidade do Dispositivo (CDTR), que está desenvolvendo dispositivos eletrônicos com semicondutor de próxima geração para zero líquido e comunicação e tecnologia de radar. Ele também trabalha para melhorar o gerenciamento térmico do dispositivo, o desempenho elétrico e a confiabilidade, usando semicondutores de lacunas de banda grande e ultral.
