Durchbruch in der Mikroelektronik: Das MIT hat gelernt, wie man Galliumnitrid-Chips mit Silizium kombiniert

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine innovative Methode vorgestellt, um Galliumnitrid-Transistoren mit herkömmlichen Siliziumchips zu kombinieren. Die neue Methode könnte die Grundlage für die Hochgeschwindigkeitselektronik der Zukunft bilden, von Smartphones bis hin zu Quantencomputern.

Warum Galliumnitrid das Material der Zukunft ist

Galliumnitrid (GaN) ist ein vielversprechendes Halbleitermaterial, das bei hohen Frequenzen und extremen Temperaturen eingesetzt werden kann. Es gilt seit langem als Ersatz für Silizium, insbesondere in der Leistungselektronik und in Kommunikationssystemen der nächsten Generation. Die hohen Kosten und die Komplexität der Herstellung haben jedoch die breite Einführung von GaN behindert.

Wie das MIT das Skalierbarkeitsproblem gelöst hat

Ingenieure des MIT haben eine Methode entwickelt, mit der Millionen von Miniatur-GaN-Transistoren kostengünstig und sicher in Siliziumchips integriert werden können. Das Schlüsselelement dieser Technologie ist das präzise Schneiden der Transistoren mit einem Laser und ihre Übertragung auf Silizium mittels Niedrigtemperatur-Montage. Dadurch werden Überhitzung und Materialschäden vermieden und die Kosten gesenkt.

Eine Revolution in der Elektronik: Von Smartphones bis zu Quantenvorrichtungen

Die Technologie hat bereits die Entwicklung von Miniatur-Leistungsverstärkern für Funksignale ermöglicht – eine wichtige Komponente für die mobile Kommunikation. Solche Hybridchips bieten eine bessere Signalverstärkung, stabilere Kommunikation und Energieeinsparungen.

Darüber hinaus weist Galliumnitrid eine hohe Stabilität bei niedrigen Temperaturen auf, was es zu einem hervorragenden Kandidaten für Quantencomputer und andere Hightech-Anwendungen macht.

Kommentare der Forscher

„Wir haben das Beste aus Silizium mit den herausragenden Eigenschaften von Galliumnitrid kombiniert. Dies könnte den Mikroelektronikmarkt radikal verändern“, sagte der Hauptautor Pradip Yadav, Doktorand am MIT.