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Investigadores en Universidad de Cornellen colaboración con la Academia Polaca de Ciencias, ha logrado un importante avance en la tecnología de semiconductores al desarrollar el primer chip de doble cara, denominado chip “dual electrónico”, que integra dispositivos ópticos y electrónicos en un solo galio. nitruro. (gan) chip.
Esta innovación podría reducir el tamaño de los dispositivos, mejorar la eficiencia energética y reducir los costos de fabricación.
La estructura cristalina única del chip GaN es la clave de su doble función. Cada lado de la lámina tiene propiedades diferentes, similar a cómo se diferencian los polos de un imán. El equipo utilizó el lado polar del metal (Ga-polar) para crear diodos emisores de luz (LED) y el lado polar del nitrógeno (N-polar) para construir transistores de alta movilidad de electrones (HEMT). Al hacerlo, pudieron lograr una configuración en la que un HEMT en un lado controla los LED en el otro lado, una hazaña nunca antes lograda en ningún material semiconductor.
Está limitado sólo por la imaginación.
La investigación, realizada por los profesores de la Universidad de Cornell Deb Jena y Huili Grace Cheng, junto con los autores principales Lin van Deurzen y Eungkyun Kim, se publicó en la revista naturaleza revista.
“Hasta donde sabemos, nadie ha fabricado dispositivos que sean activos en ambos lados, ni siquiera para el silicio”, señaló el coautor principal Lin van Deurzen, enfatizando que esta hazaña sólo fue posible debido a las propiedades dependientes de la polaridad del GaN. Las obleas de silicio tradicionales son cúbicas, lo que hace que ambos lados sean casi idénticos, lo que impide dicho diseño.
Según los investigadores, este enfoque de diodos electrónicos podría tener aplicaciones inmediatas para hacer que las pantallas microLED sean menos costosas y más eficientes energéticamente. Al integrar funciones ópticas y electrónicas en un solo chip, se necesitarán menos componentes, lo que dará como resultado menores costos de producción y un tamaño reducido del dispositivo. Este avance podría afectar significativamente la fabricación de pantallas, haciendo que las pantallas LED sean más baratas y compactas.
El potencial de la tecnología va aún más allá. Con la capacidad de utilizar el mismo chip para diferentes funciones, la electrónica dual podría permitir que las pantallas de los teléfonos inteligentes se reutilicen como antenas, permitiendo comunicaciones inalámbricas directamente a través de la pantalla. Las propiedades de polarización del GaN y la multifuncionalidad del chip Dualtronic podrían transformar no sólo las pantallas sino también los futuros dispositivos RF, láser y 5G.6 gramos Tecnologías.
“El iPhone es una buena analogía”, explicó Deepdeep Jena. “Es un teléfono, por supuesto, pero es muchas otras cosas. Es una calculadora, es un mapa y te permite consultar Internet. Así que hay un pequeño aspecto de convergencia. El término “electrónica acoplada” en este artículo es la convergencia de dos o tres trabajos, pero en realidad es más que eso.
Este avance podría remodelar la forma en que se diseñan y utilizan los dispositivos semiconductores. Al eliminar la necesidad de chips separados para manejar diferentes funciones, Dualtronics promete mejorar el rendimiento y la utilización de recursos en una variedad de tecnologías. Como señalan los investigadores, este desarrollo representa un importante paso adelante y las aplicaciones potenciales “sólo están limitadas por la imaginación”.
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