美国MIT开发金刚石嵌入式晶体管技术提升6G通信效率

维度网讯，麻省理工学院（MIT）联合多家机构的研究人员开发出一种新型微芯片制造技术，可提升未来通信系统——包括6G网络、卫星通信和雷达系统——的效率。

该技术基于氮化镓（GaN），一种被视为在高频高功率电子领域替代硅的主要候选材料。氮化镓能在更高电压和频率下工作，但长期受困于一个关键问题：其器件在工作时会产生严重的热量。

为解决散热问题，研究人员转向人工生长的单晶金刚石，这种材料具有创纪录的导热率，能够有效散发电子元件产生的热量。

与传统的在顶部沉积金刚石层的方法不同，研究团队将微型氮化镓晶体管直接嵌入超薄金刚石衬底中。为此，他们使用飞秒激光，在金刚石上高精度地加工出微结构以及安装电路元件的安装位。

最终形成的架构使热量分布更加均匀，几乎抑制了局部过热现象。这使得晶体管能够在接近极限模式下工作，同时保持其稳定性和可靠性。

基于该技术，研究人员组装了一款用于无线通信系统的功率放大器。测试结果显示，与文献中同类方案相比，该放大器实现了更高的输出功率、增益以及整体效率。

据研究团队评估，该架构不仅可用于电信和未来6G网络，还可应用于大功率雷达、空间通信系统、工业无人机以及数据中心基础设施。尤其是其改进的散热能力，可降低大型计算系统的能量损耗和运营成本。

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