Bristolin yliopiston ja Northrop Grummanin tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen galliumnitridiin (GaN) perustuvan transistoriarkkitehtuurin, joka voi merkittävästi parantaa tulevien 6G-verkkojen nopeutta, tehokkuutta ja signaalinlaatua. Löydös julkaistiin Nature Electronics -lehdessä.
Kyseessä on niin sanottu superhilainen kastelloitu kenttävaikutustransistori (SLCFET), jossa virtaa kuljetetaan tuhansien rinnakkaisten alle 100 nanometrin levyisten "fin"-rakenteiden kautta. Tämä mahdollistaa jopa kymmenkertaisen virrantiheyden verrattuna perinteisiin GaN-transistoreihin, joita käytetään radiotaajuusvahvistimissa esimerkiksi tukiasemissa ja tutkajärjestelmissä.
FIN viittaa FinFET-tyyppiseen rakenteeseen, eli hainevätransistoriin. SLCFETissä (superlattice castellated FET) käytetään satoja tai tuhansia kapeita pystyseiniä ("fin") GaN-materiaalista. Nämä rakenteet muodostavat kolmelta sivulta portilla ohjatun kanavan, mikä parantaa ohjausta ja mahdollistaa monikanavaisen virranjohtavuuden.
Tutkijat havaitsivat transistorissa yllättävän ilmiön – niin kutsutun latch effectin, eli lukkiutumisilmiön – joka sai virran nousemaan poikkeuksellisen jyrkästi ja paransi signaalin käsittelyn lineaarisuutta. Tavallisesti tällaiset ilmiöt ovat ongelmallisia, mutta tässä tapauksessa ne osoittautuivat reversiibeleiksi ja rakenteellisesti hyödyllisiksi.
Testeissä laite saavutti yli 10 watin millikohtaisen lähtötehon 94 gigahertsin taajuudella ja yli 40 prosentin hyötysuhteen – lukemat, jotka ovat erittäin kilpailukykyisiä nykypäivän huipputeknologialle. Lisäksi havaittu parantunut lineaarisuus helpottaa suurempien datamäärien käsittelyä häiriöttömämmin – kriittinen ominaisuus tulevaisuuden langattomille verkoille.
Kehitetty rakenne pohjautuu monikanavaiseen AlGaN/GaN-superhilaan, ja sen kestävyys on varmistettu pitkäkestoisilla stressitesteillä. Seuraavaksi tutkijat aikovat kasvattaa tehoa entisestään ja siirtää teknologian kaupalliseen tuotantoon yhdessä teollisuuskumppaneiden kanssa.
Tuore Ooklan raportti maalaa yllätyksellisen kuvan Euroopan 5G-tilanteesta: perinteisesti mobiiliteknologian etulinjassa kulkenut Suomi ei enää yllä kärkisijoille 5G-peitossa. Sen sijaan Tanska, Ruotsi ja Sveitsi johtavat nyt kattavuustilastoja, kun taas Suomi jää alle EU:n keskiarvon.
Analogisen etupään (AFE) valinta on keskeinen osa tehosovelluksen suunnittelua. Valinta on usein tasapainottelua suorituskyvyn, kustannusten ja toteutuksen monimutkaisuuden välillä – integroidusta SoC-ratkaisusta aina erilliskomponentteihin asti.
