Japanilaiset (NICT) ja (TUAT) tutkijat ovat kehittäneet pystysuoran Ga2O3-metallioksidipuolijohteeseen perustuvan mosfetin, jossa hyödynnetään täysionista seostusprosessia sekä n- että p-tyypille. Innovaatio avaa tietä uuden sukupolven edullisille ja erittäin valmistettaville Ga2O3-tehoelektroniikkapiireille.
Laajakaistaisiin puolijohteisiin kuten galliumoksidiin perustuvan uuden sukupolven piirien odotetaan mullistavan tehoelektroniikkateollisuutta. Ga2O3 lupaa dramaattista vähennystä tehojärjestelmien koossa, painossa sekä kustannuksissa ja energiankulutuksessa lisäämällä sekä tehotiheyttä että tehon muuntamistehokkuutta piirikohtaisella tasolla.
Ensimmäisen yksikiteisen Ga2O3-transistorin demonstrointi tapahtui vuonna 2011. Parin viime vuosien aikana Ga2O3-transistorien kehitys on keskittynyt sivusuuntaiseen geometriaan. Ne eivät kuitenkaan sovellu suurille virroille ja suurille jännitteille.
Pystysuuntainen geometria mahdollistaa suuremmat virrat ilman sirukoon suurentamista, yksinkertaistettua lämmönhallintaa ja paljon parempaa kentän terminointia.
Vertikaalisen transistorikytkimen ominaisuuksia kehiteltiin tuomalla puolijohdeseostukseen kaksi epäpuhtausmuotoa: n-tyyppistä, joka tarjoaa liikkuvat varauskantajat ja p-tyyppistä, joka mahdollistaa jännitteen blokkauksen.
Masataka Higashiwakin johdolla toimiva NICT-ryhmä on aiemmin kehittänyt piin käyttöä n-tyypin lisäaineena Ga2O3-rakenteissa ja on nyt toteuttanut typen (N) käyttöä p-tyypin lisäaineena. Viimeisimpänä saavutuksenaan tiimi onnistui Si- ja N-seostuksilla muokkaamaan Ga2O3-transistoria ensimmäistä kertaa. Tämä onnistui ioni-implantaationa tunnetun suurenergisen prosessin käyttöönoton kautta.
Täysionisen implantoinnin demonstrointi vertikaalisessa Ga2O3-transistorissa parantaa suuresti Ga2O3-perustaisen tehoelektroniikan mahdollisuuksia. Tutkijat kehittivät myös Ga2O3-perusmateriaalin kasvatusta nopeaksi ja vähäisiä epäpuhtauksia sisältäväksi.
Tutkijoiden mukaan pystysuorat tehopiirit ovat vahva ehdokas tuottamaan yli 100 ampeerin virtoja ja yli 1 kilovoltin jännitteitä monille teollisuus- ja autokäyttöjen järjestelmille.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 19.12.2018
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.
