Un chip ottico che “si incastra come il Lego” rappresenta un importante passo avanti nel campo dei semiconduttori

Grazie. Ascolta questo articolo utilizzando il player qui sopra. ✖

La nuova architettura dei semiconduttori integra l’elettronica convenzionale con componenti ottici o ottici. Progettato dal Dr. Alvaro Casas Bedoya della Facoltà di Fisica, il chip potrebbe avere applicazioni nei radar avanzati, nei satelliti, nelle reti wireless e nelle comunicazioni 6G.

Ricercatori dentro NanoIstituto dell’Università di Sydney Hanno creato un chip di silicio semiconduttore integrato che integra l’elettronica con componenti ottici o ottici. La nuova tecnologia espande in modo significativo la larghezza di banda della radiofrequenza (RF) e la capacità di controllare con precisione 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 di filtraggio avanzati, creando un nuovo dispositivo semiconduttore versatile.

I ricercatori si aspettano che il chip abbia applicazioni nei radar avanzati, nei sistemi satellitari, nelle reti wireless, nella diffusione delle comunicazioni 6G e 7G e aprirà anche la porta alla produzione sovrana avanzata. Potrebbe anche contribuire a creare fabbriche ad alto valore aggiunto e ad alta tecnologia in luoghi come l’area di Aerotropolis nella parte occidentale di Sydney.

Il chip è progettato utilizzando una tecnologia emergente nella fotonica del silicio che consente l’integrazione di diversi sistemi su semiconduttori di larghezza inferiore a 5 mm. Vicepresidente (Ricerca) Il professor Ben Eagletonche guida il gruppo di ricerca, l’ha paragonato a mettere insieme i mattoncini Lego, dove nuovi materiali vengono combinati attraverso un imballaggio avanzato di componenti, utilizzando “chip” elettronici.

La ricerca per questa invenzione è stata pubblicata in Comunicazioni sulla natura.

Dottor Álvaro Casas Bedoyadirettore associato per l’integrazione ottica presso Scuola di FisicaIl metodo unico di integrazione di materiali eterogenei ha richiesto 10 anni per essere prodotto, ha affermato chi ha guidato la progettazione del chip.

“L’uso combinato di fonderie di semiconduttori estere per realizzare il nucleo del wafer con infrastrutture di ricerca e produzione locali è stato vitale nello sviluppo di questo circuito integrato fotonico”, ha affermato.

“Questa architettura significa che l’Australia può sviluppare la propria produzione sovrana di chip senza fare affidamento esclusivamente su fonderie internazionali per il processo a valore aggiunto”.

Il professor Eagleton ha sottolineato il fatto che la maggior parte delle disposizioni riguardavano il governo federale Elenco delle tecnologie importanti nell’interesse nazionale Si basa sui semiconduttori.

Ha detto che l’invenzione significa che il lavoro alla Sydney Nano si adatta bene ad iniziative come… Service Desk per il settore dei semiconduttori (S3B), sponsorizzato dal governo del NSW, che mira a sviluppare l’ecosistema locale dei semiconduttori.

Dott.ssa Nadia Al-Mahkama“Questo lavoro è coerente con la nostra missione di promuovere progressi nella tecnologia dei semiconduttori, che rappresenta una grande promessa 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 crescente attenzione globale e investimenti nel settore “, ha detto il direttore della S3B.

Il circuito integrato è stato progettato in collaborazione con gli scienziati dell’Università Nazionale Australiana, nella camera bianca del Basic Research Facility presso il Centre for Nanoscience dell’Università di Sydney, un edificio appositamente costruito da 150 milioni di dollari contenente strutture avanzate di litografia e deposizione.

Il circuito ottico sul chip significa un dispositivo con un’impressionante larghezza di banda di 15 GHz di frequenze sintonizzabili con una risoluzione spettrale di soli 37 MHz, ovvero meno di un quarto dell’uno percento della larghezza di banda totale.

Il professor Eagleton ha dichiarato: “Guidata dall’eccellente dottorando Matthew Garrett, questa invenzione rappresenta un importante progresso nella fotonica a microonde e nella ricerca sulla fotonica integrata.

“I filtri ottici per microonde svolgono un ruolo fondamentale nelle moderne comunicazioni e applicazioni radar, fornendo la flessibilità necessaria per 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 di vetri calcogenuri con silicio, ha il potenziale per rimodellare il panorama domestico dei semiconduttori”.

Coautore e ricercatore senior Dottor Moritz Merkelin “Questo lavoro apre la strada a una nuova generazione di filtri RF ottici compatti e ad alta risoluzione con sintonizzabilità della frequenza a banda larga, che sono particolarmente utili nei carichi utili delle comunicazioni radio aeree e spaziali, aprendo possibilità per comunicazioni migliorate e capacità di rilevamento”, ha affermato.

riferimento: Garrett M, Liu Y, Merklin M, et al. Filtro a slot fotonico a microonde integrato che utilizza il circuito integrato fotonico eterogeneo Brillouin e silicio attivo. Nat Comune. 2023;14(1):7544. doi: 10.1038/s41467-023-43404-x

Questo articolo è stato ripubblicato dal basso Materiale. Nota: il materiale potrebbe essere stato modificato nella lunghezza e nel contenuto. Per ulteriori informazioni, si prega di contattare la fonte sopra menzionata.