Повышена мощность передачи СВЧ волн в РЛС системах и стандартах связи 5G

В качестве чувствительного элемента в современных радиолокационных системах сверхвысокой частоты (СВЧ), а также в мобильных сетях стандарта 5G используют транзисторы из нитрида галия. Российскими исследователи из Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова, Национального исследовательного университета «МИЭТ», а также Физико-технического института им. Иоффе на XIV Российской конференции по физике полупроводников был представлен доклад о повышении характеристик этих самых транзисторов за счет нового метода получения нитрида галлия.

Давайте разберемся, что же не устраивало ученых в существующем методе получения и за счет чего была повышена чувствительность в новых образцах транзисторов.

Повышена мощность передачи СВЧ волн в РЛС системах и стандартах связи 5G

За счет чего достигнуто увеличения мощности РЛС и 5G?

Транзисторы в СВЧ радиолокационных системах и мобильных сетях 5G должны обладать высокой отказоустойчивостью под воздейвием высоких температур с одновременным сохранением небольших гарабитов и веса. Ключевую роль в бесперебойной работе транзисторов у условиях высоких температур сыграл элемент нитрид галлия (химическая формула GaN), который способен при повышении нагрузок выдержать и одновременный рост температуры.

Структура нитрида галия и его физико-химические свойства

Однако, ранее при получении нитрида галлия не удавалось полностью исключить попадание кислорода в его кристаллическую решетку, что впоследствии снижало порог чувствительности транзисторов из GaN.

С помощью созданного математического алгоритма мы рассчитали оптимальные параметры для создания буферного слоя, который обладает высоким электрическим сопротивлением. При выращивании полупроводниковых гетероструктур мы использовали более низкие температуры — 800 °C — при скорости потока аммиака 0,25 литра в минуту. В результате мы получили нитрид галлия с рекордно низким содержанием атомов кислорода в нем. Также мы убедились, что выбранные параметры не приводят к ухудшению других свойств всей полупроводниковой структурыАвтор исследования Тимур Малин

Разработанный учеными компьютерный алгоритм позволил обсчитать всевозможные варианты исходных условий получения нитрида галия и выбрать тот вариант, при котором бы попадание кислорода сводилось к минимуму. Новый процесс получения GaN протекает в условиях вакуума с параллельным наложением паров металла и аммиака. Чистота процесса имеет такую стень точности во избежание попадания единиц атомов кислорода, попадание которых в свою очередь не позволяют получить требуемую кристаллическую решетку нитрида галлия.

(7 votes, average: 4,86 out of 5)
Загрузка...


ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here