Linköpingin yliopistossa on kehitetty uusi menetelmä galliumnitridi-piirien valmistukseen. Uusi menetelmä sovittaa puolijohdekerroksia muutamissa nanometreissä on johtanut paitsi tieteelliseen keksintöön myös uuteen tehotransistorien tyyppiin.
Saavutus on seurausta Linköpingin yliopiston tutkijoiden ja LiU:n materiaalitutkimuksen spin-off-yrityksen SweGaN:n tiiviistä yhteistyöstä. Yhtiö valmistaa räätälöityjä elektroniikkakomponentteja galliumnitridistä.
Galliuminitridiä (GaN) käytetään tehokkaisiin ledeihin. Se voi olla hyödyllinen myös muissa sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeampia lämpötiloja ja virtavahvuuksia.
Niitä tuotetaan galliumnitridihöyryn tiivistyessä piikarbidikiekkoon ohueksi pinnoitteeksi. Tällaista epitaksista menetelmää käytetään puolijohdeteollisuudessa, sillä se tarjoaa vapauden määrittää muodostuneen nanometrikalvon kiderakenne ja kemiallinen koostumus.
Galliumnitridin ja piikarbidin yhdistelmä (molemmat kestävät voimakkaita sähkökenttiä) varmistaa, että piirit soveltuvat tehopiireiksi. Sovitus näiden kahden kiteisen materiaalin väliseen pintaan on kuitenkin heikko. Atomit päätyvät väärin toisiinsa nähden, mikä johtaa transistorin vioittumiseen. Tätä on korjattu siten, että näiden kahden kerroksen väliin asetetaan vielä ohuempi alumiininitridikerros.
LiU:n ja SweGaNin tutkijat esittävät tutkimuksessaan Lars Hultmanin ja Jun Lun johdolla selityksen ilmiöstä ja kuvailevat menetelmää transistorien valmistamiseksi, joilla on vielä parempi kyky kestää suuria jännitteitä. He ovat löytäneet aikaisemmin tuntemattoman epitaksisen kasvumekanismin, jolle on annettu nimeksi ”transmorfiseksi epitaksiaaliseksi kasvuksi”. Se saa aikaan eri kerrosten välisen rasituksen vähitellen absorboitumaan pariin atomikerrokseen. Tämä tarkoittaa, että galliumnitridi- ja alumiinitridi-kerrokset voidaan kasvattaa piikarbidille tavalla, jossa atomitasolla voidaan hallita, kuinka kerrokset ovat suhteessa toisiinsa.
Laboratoriossa he ovat osoittaneet, että näin aikaansaatu materiaali kestää korkeita jännitteitä, jopa 1800 volttiin saakka. Tutkijoiden mukaan tulokset viittaavat siihen, että transmorfisesta epitaksiaalisesti kasvaneesta AlN-kerroksesta SiC:llä voi tulla seuraava paradigma GaN-elektroniikalle.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 13.1.2020
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
