Valo olisi omiaan myös sirujen sisäisessä tiedonsiirrossa, mutta elektroniikka ja valo eivät sellaisenaan sovi yhteen tavallisella CMOS-sirulla. Twente-yliopiston tutkija Satadal Dutta on onnistunut tuomaan valoyhteyden puolijohdesirun ytimeen. Ratkaisu on houkutteleva, koska mitään erikoismateriaaleja tai valmistusmenetelmiä ei tarvita. Valo tulee piistä.
Piitoteutuksen ongelma on, että pii emittoi vain pienen määrän infrapunavaloa, kun taas pii-ilmaisin tarvitsee näkyvää valoa. Dutta kytkikin ledin vastasuuntaan. Pienillä jännitteillä virta ei kulje, mutta tarpeeksi korkealla jännitteellä syntyy pieni virta, jonka lumivyörymäinen kasvu saa ledin emittoimaan näkyvää valoa.
Näin ledin lisäksi samalla prosessilla voidaan tehdä sekä valonilmaisin että valokanava. Ratkaisu on huomattavasti kompaktimpi kuin esimerkiksi optoeristin, mutta vaatii hieman virrankäytön optimointia.
Eräs kansainvälinen tutkijaryhmä on puolestaan kehittänyt uutta lediä GaN-pohjaisista materiaaleista, mutta hylkäämällä sen hankalan p-seostuksen. Jos tekniikka voidaan hyödyntää suurelle valoteholle, läpimurto voisi tehostaa ledivalaistusta ilman, että nykyistä tuotantotekniikkaa tarvitsisi merkittävästi tehostaa.
Ryhmän työn avain on kyky luoda elektronien ohella aukkoja säteilevällä rekombinaatiolla kvanttimekaanisen tunneloinnilla avulla. Työhön liittyy resonoiva tunnelidiodi (RTD) galliumnitridijärjestelmässä. Perustana on hyödyntää erittäin vahvoja sähköisiä kenttiä, joita indusoivat polarisaatiovaikutukset wurtzite GaN -heterorakenteissa.
Nämä korkeajännitteiset kentät mahdollistavat sen, että laitteella voidaan injektoida elektroneja klassisen RTD-kaksoisulkurakenteen läpi johtavuuskaistalla. Samanaikaisesti laitteella voidaan injektoida aukkoja Zener-tunneloinnilla GaN-kaistaeron yli valenssikaistalle.
Näin ollen ledissä hyödynnetään vain n-tyyppistä seostusta. Kuitenkin se sisältää bipolaariset tunnelointivaraukset uudenlaisen ledi-valolähteen luomiseksi.
Kaupallistamisen toteuttamiseksi ryhmä pyrkii tasapainottamaan injektoidun elektronin ja aukkosuhteen ja siten tuottamaan yhden emittoidun fotonin kullakin injektoidulla elektronilla.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 27.11.2017
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.
