【據(jù)美國半導體摘要網(wǎng)站2020年5月13日報道】美國海軍研究實驗室研發(fā)出了一款名為“諧振隧穿二極管”的新型氮化鎵基電子器件，其應(yīng)用于5G技術(shù)峰值速率超越了預期。目前，5G技術(shù)開始在美國各地進行推廣，該研究結(jié)果發(fā)表于學術(shù)期刊《應(yīng)用物理快報》。
海軍研究實驗室的研究人員泰勒?格勞登表示：“氮化鎵基‘諧振隧穿二極管’比傳統(tǒng)材料‘諧振隧穿二極管’的頻率和輸出功率都高，其速率快慢的關(guān)鍵在于采用了氮化鎵材料。”該器件利用量子隧穿效應(yīng)，使電子以極快的速度傳輸。在隧穿過程中，電子會穿過物理壁壘從而產(chǎn)生電流。此外，該氮化鎵基“諧振隧穿二極管”打破了傳統(tǒng)器件的電流輸出與開關(guān)速率的紀錄，能使應(yīng)用程序（包括通信、聯(lián)網(wǎng)與遙感）獲取毫米波范圍內(nèi)的電磁波以及太赫茲頻率。
生產(chǎn)制造出高效率、可操作的隧穿器件難度較大，因為這些器件需要原子級的清晰分界面，且對許多散射源以及泄漏源會很敏感，樣品制備、產(chǎn)量以及每個步驟的制造工藝都至關(guān)重要。為此，研究團隊研發(fā)出了一種工藝流程，將氮化鎵基“諧振隧穿二極管”的產(chǎn)量提升了約90％。研究人員表示：“單從生產(chǎn)制造層面考慮的話，我們提高了氮化鎵基‘諧振隧穿二極管’的產(chǎn)量，這在很大程度上依賴于我們的設(shè)計?！蹦壳?，研究團隊與俄亥俄州立大學、懷特州立大學聯(lián)合致力于繼續(xù)改進“諧振隧穿二極管”設(shè)計，使其在不增加電能損耗的同時繼續(xù)提升電流傳輸速率。(國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心朱航琪)
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