Yhdysvaltain armeijan rahoittama projekti voi tehostaa 5G- ja millimetriaaltojen tekniikoita. Tutkimusprojektissa Carbonics-yhtiö on kehittänyt yhteistyössä Etelä-Kalifornian yliopiston kanssa hiilinanoputkipohjaisia transistoreja, joilla päästään RF-sovelluksissa ensimmäistä kertaa yli 100 gigahertsin kytkentänopeuksiin.
Saavutus ylittää perinteisen RF-CMOS-tekniikan suorituskyvyn ja tehokkuuden ja tutkijat uumoilevat, että tekniikka voisi lopulta ylittää tämän hetken tehokkaimmat RF-piirit, jotka perustuvat galliumarsenidiin. Sen iso haaste on epäyhteensopivuus CMOS-massavalmistuksen kanssa.
Seuraava askel kumppaneilla on tämän tekniikan skaalaaminen osoittaen, että se voi toimia suuren mittakaavan valmistuksessa. Viime kädessä tämä tekniikka voisi auttaa armeijaa vastaamaan tarpeisiinsa viestinnässä, tutkassa, elektronisessa sodankäynnissä ja muissa tunnistussovelluksissa," toteaa projektin vetäjä Joe Qiu USA:n armeijan tutkimusorganisaatiosta.
Lähes kahden vuosikymmenen ajan tutkijat ovat teorioineet, että hiilinanoputket sopisivat hyvin korkeataajuisiksi transistoritekniikoiksi ainutlaatuisten yksiulotteisen elektronin kuljetusominaisuuksiensa vuoksi. Haasteena on ollut koota korkealaatuiset puolijohtavat nanoputket tiheästi kohdistettuihin ryhmiin ja luoda toimiva piirirakenne nanomateriaalista.
Tutkimusprojektissa Garbonics käyttää ZEBRA-kerrostustekniikkaa, joka mahdollistaa hiilinanoputkien tiheän kohdistamisen ja kerrostamisen useille sirualustoille, mukaan lukien pii, pii eristeellä, kvartsi ja joustavat materiaalit. Tämän ansiosta tekniikka voidaan integroida suoraan perinteisiin CMOS-logiikkapiireihin.
Carbonics on spinnoff-yritys, jonka tausta on UCLA:ssa ja saudiarabialaisessa KACST-tutkimuslaitoksessa (King Abdulaziz City for Science and Technology).
Veijo Hänninen
Nanobittejä 28.11.2019
