Sidney Üniversitesi 'Lego Benzeri' Optoelektronik Çip Mimarisi Geliştiriyor

Son zamanlarda, Sidney Üniversitesi Nano Enstitüsü (USNI) araştırmacıları, elektronik bileşenler ve fotonik bileşenlerin bir araya entegre edileceği kompakt bir silikon yarı iletken çip icat etti. Bu yeni teknoloji, radyo frekansı bant genişliğini büyük ölçüde genişletir ve cihazdan akan bilgilerin doğru bir şekilde kontrol edilmesi yeteneğini geliştirir.
Genişletilmiş bant genişliği, çipten daha fazla bilginin akabileceği anlamına gelir ve gelişmiş filtre kontrolü için fotonikler içerir, böylece çok yönlü yeni yarı iletken cihazlar yaratılır.
Araştırmacılar, çipin gelişmiş radar, uydu sistemleri, kablosuz ağlar ile 6G ve 7G telekomünikasyonun kullanıma sunulmasında kullanılacağını ve gelişmiş otonom üretimin kapısını aralayacağını öngörüyor. Ayrıca Batı Sidney'in Aerotropolis'i gibi yerlerde yüksek teknolojili, katma değerli fabrikaların kurulmasına da yardımcı olabilir.
Çip, birden fazla sistemi 5 milimetreden daha küçük yarı iletkenlere entegre edebilen yeni ortaya çıkan bir silikon fotonik teknolojisini kullanıyor. Araştırma ekibini yöneten Rektör Yardımcısı Profesör Ben Eggleton, bunu, gelişmiş bileşen paketleme yoluyla yeni malzemeleri entegre etmek için küçük elektronik çipler kullanarak Lego'ları birleştirmeye benzetti.
Buluşla ilgili araştırma Nature Communications'da yayınlandı.
Çip tasarımına öncülük eden Fizik Okulu Fotonik Entegrasyon müdür yardımcısı Dr. Alvaro Casas Bedoya, heterojen malzeme entegrasyonuna yönelik benzersiz yaklaşımın 10 yıldır üzerinde çalışıldığını söyledi.
Yerel araştırma altyapısı ve üretimi ile birlikte temel çip plakalarının imalatı için yurt dışındaki yarı iletken dökümhanelerin kullanılması, bu tür fotonik entegre devrelerin geliştirilmesi için kritik öneme sahipti" dedi. Bu mimari, Avustralya'nın kendi şirket içi çip üretimini geliştirebileceği anlamına geliyor katma değerli süreçler için tamamen uluslararası dökümhanelere güvenmek zorunda kalmadan."
Profesör Eggleton, Avustralya Hükümeti'nin ulusal çıkarları ilgilendiren kilit teknolojiler listesindeki maddelerin çoğunun yarı iletkenlere dayandığını vurguladı. Buluşun, Sydney Nano'nun çalışmasının, yerel yarı iletken ekosistemini geliştirmeyi amaçlayan Avustralya'daki NSW Hükümeti destekli Yarı İletken Sektör Hizmetleri Bürosu (S3B) gibi girişimlerle iyi uyum sağladığı anlamına geldiğini iddia etti.
S3B Direktörü Dr. Nadia Court, şu yorumu yaptı: "Bu çalışma, yarı iletken teknolojisini ileriye taşıma misyonumuzla tutarlıdır ve Avustralya'daki yarı iletken inovasyonunun geleceği için büyük umut vaat etmektedir. Bu sonuç, kritik bir zamanda araştırma ve tasarımdaki yerel güçleri güçlendirmektedir. Sektöre olan küresel ilgi ve yatırımın artması."
Entegre devre, Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden bilim adamlarıyla işbirliği içinde tasarlandı ve Sidney Üniversitesi Nanobilim Merkezi'nin çekirdek araştırma tesisinde temiz bir odada inşa edildi; bu amaç için 150 milyon A$ (100 milyon ABD Doları / 92 milyon €) harcandı. gelişmiş litografi ve biriktirme ekipmanına sahip bina.
Profesör Eggleton, çipteki fotonik devrelerin, 15 gigahertz bant genişliğine sahip ayarlanabilir frekansa sahip, yalnızca 37 MHz'e kadar spektral çözünürlüğe sahip, yani toplam bant genişliğinin dörtte birinden daha azına sahip bir cihaz oluşturmak için kullanılacağını söyledi, " Doktora öğrencimiz Matthew Garrett'ın önderlik ettiği bu buluş, mikrodalga fotoniği ve entegre fotonik araştırmalarında önemli ilerlemeler sağlıyor."
"Mikrodalga fotonik filtreler, modern iletişim ve radar uygulamalarında hayati bir rol oynuyor; farklı frekansları hassas bir şekilde filtreleme esnekliği sağlıyor, elektromanyetik paraziti azaltıyor ve sinyal kalitesini artırıyor. Gelişmiş işlevselliği yarı iletken yongalara entegre etmeye yönelik yenilikçi yaklaşımımız, özellikle de kükürt- silikon bazlı cam, yerel yarı iletken ortamını yeniden şekillendirme potansiyeline sahip."
Ortak yazar ve kıdemli araştırmacı Dr. Moritz Merklein şunları söyledi: "Bu çalışma, özellikle hava ve uzaydaki RF iletişim yükleri için faydalı olan, geniş bant frekans ayarlı yeni nesil kompakt, yüksek çözünürlüklü RF fotonik filtrelerin önünü açıyor. gelişmiş iletişim ve algılama yetenekleri için olanaklar."