Компания Sumitomo Electric Industries в сотрудничестве с Токийским университетомё достигла значительного прогресса в области нитридных полупроводников — материала, который, как ожидается, станет основным конкурентом кремния в электронике будущего.
Полупроводниковые подложки на основе нитрида галлия (GaN) отличаются высокой скоростью перемещения электронов, что открывает им двери для применения в двух ключевых областях:
1. В системах связи стандарта 6G, где требуется сверхвысокая пропускная способность, они могут использоваться в качестве усилителей.
2. В силовых полупроводниках электромобилей, где высокая скорость движения электронов критически важна для обеспечения оптимальной производительности.
Суть этой разработки заключается в удачном сочетании двух материалов с различными свойствами: GaN (галлий-алюминий-нитрид) и ScAlN (нитрид алюминия с добавлением скандия). Однако учёные столкнулись с новой технической проблемой: в текущей конфигурации возникают неровности, которые негативно влияют на подвижность электронов и общую производительность.
Усовершенствование GaN имеет особое значение для развития полупроводниковых технологий. Ожидается, что к 2030 году будет внедрена технология 6G, которая превзойдёт нынешнюю 5G по скорости и объёму передачи данных (до 1 ТБ в секунду). Это делает нитридные полупроводники критически важными для нового стандарта.
Хотя разработка GaN-подложек уже частично коммерциализирована, для существенного прогресса в электронике необходимы более крупные и высококачественные детали. Японские компании уже освоили производство 4-дюймовых пластин, а Sumitomo Chemical работает над массовым производством 6-дюймовых изделий.