Bland enheter av denna typ, Professor Yuping Zengs transistor har rekordinställningsegenskaper, inklusive rekordlåg grindläckström (ett mått på strömförlust), ett rekordhögt på/av-strömförhållande (storleken på skillnaden i ström som överförs mellan påslaget och av-tillståndet) och en rekordhög strömförstärkningsgränsfrekvens (en indikation på hur mycket data som kan överföras med ett brett spektrum av frekvenser) . Kredit:University of Delaware
Många av de teknologier vi litar på, från smartphones till bärbara enheter och mer, använda snabb trådlös kommunikation. Vad skulle vi kunna åstadkomma om dessa enheter överför information ännu snabbare?
Det är vad Yuping Zeng, biträdande professor i el- och datorteknik vid University of Delaware, syftar till att upptäcka. Hon och ett team av forskare skapade nyligen en transistor med hög elektronmobilitet, en enhet som förstärker och kontrollerar elektrisk ström, använda galliumnitrid (GaN) med indiumaluminiumnitrid som barriär på ett kiselsubstrat. De beskrev sina resultat i tidskriften Tillämpad fysik Express .
Bland enheter av denna typ, Zengs transistor har rekordinställningsegenskaper, inklusive rekordlåg grindläckström (ett mått på strömförlust), ett rekordhögt på/av-strömförhållande (storleken på skillnaden i ström som överförs mellan påslaget och av-tillståndet) och en rekordhög strömförstärkningsgränsfrekvens (en indikation på hur mycket data som kan överföras med ett brett spektrum av frekvenser) .
Denna transistor kan vara användbar för trådlösa kommunikationssystem med högre bandbredd. För en given ström, den kan hantera mer spänning och skulle kräva mindre batteritid än andra enheter av denna typ.
"Vi tillverkar denna höghastighetstransistor för att vi vill utöka bandbredden för trådlös kommunikation, och detta kommer att ge oss mer information under en viss begränsad tid, ", sa Zeng. "Den kan också användas för rymdtillämpningar eftersom galliumnitridtransistorn vi använde är strålningstålig, och det är också material med brett bandgap, så det kan tolerera mycket kraft."
Dennis Prather, Ingenjör Alumnprofessor i elektro- och datateknik, var medförfattare på tidningen Applied Physics Express. "Med eran av 5G över oss, det är väldigt spännande att se professor Zengs rekordsättningstransistorer som ett ledande bidrag till detta område, " han sa. "Hennes forskning är världsberömd och ECE-avdelningen har mycket tur som har henne på sin fakultet. Kredit:University of Delaware
Denna transistor representerar innovation inom både materialdesign och enhetsapplikationsdesign. Transistorerna är gjorda på ett billigt kiselsubstrat, "och den här processen kan också vara kompatibel med kiselkomplementär metall-oxid-halvledarteknik (CMOS), vilket är den konventionella tekniken som används för halvledare, sa Zeng.
Transistorn som beskrivs i den senaste tidningen var bara den första av många som kom.
"Vi försöker fortsätta slå vårt eget rekord, både för lågeffektapplikationer såväl som för höghastighetsapplikationer, ", sa Zeng. Teamet planerar också att använda sina transistorer för att göra effektförstärkare som kan vara särskilt användbara för trådlös kommunikation såväl som andra internet-of-things.
Zengs grupp arbetar också med titanoxidtransistorer som är transparenta och kan användas för bakplansskärmar, konkurrerar med tekniken för för närvarande kommersiellt använda transistorer av indium-gallium-zinkoxid (InGaZnO).
Dennis Prather, Ingenjör Alumnprofessor i elektro- och datateknik, var medförfattare på tidningen Applied Physics Express.
"Med eran av 5G över oss, det är väldigt spännande att se professor Zengs rekordsättningstransistorer som ett ledande bidrag till detta område, ", sa han. "Hennes forskning är världsberömd och ECE-avdelningen är väldigt lyckligt lottad som har henne på sin fakultet. För detta ändamål, 5G inleder en våg av ny teknik i nästan alla aspekter av mobil kommunikation och trådlösa nätverk, att ha UD:s ECE-avdelning i framkant, med professor Zengs enastående forskning, är verkligen en underbar sak."
