La Universitat de Sydney desenvolupa una arquitectura de xips optoelectrònics "com a Lego".

Recentment, els investigadors de l'Institut Nano de la Universitat de Sydney (USNI) van inventar un xip semiconductor de silici compacte, que serà components electrònics i components fotònics integrats junts. Aquesta nova tecnologia amplia enormement l'ample de banda de radiofreqüència i millora la capacitat de controlar amb precisió la informació que flueix pel dispositiu.
L'amplada de banda ampliada significa que pot fluir més informació a través del xip i inclou fotònica per al control avançat del filtre, creant nous dispositius semiconductors versàtils.
Els investigadors preveuen que el xip s'utilitzarà en el desplegament de radars avançats, sistemes de satèl·lit, xarxes sense fil i telecomunicacions 6G i 7G, i obre la porta a la fabricació autònoma avançada. També podria ajudar a establir fàbriques de valor afegit d'alta tecnologia a llocs com l'Aerotròpolis de l'oest de Sydney.
El xip utilitza una tecnologia fotònica de silici emergent que pot integrar múltiples sistemes en semiconductors de menys de 5 mil·límetres d'ample. El professor vicerector Ben Eggleton, que va dirigir l'equip d'investigació, ho va comparar amb el muntatge de Legos, utilitzant petits xips electrònics per integrar nous materials mitjançant l'envasament de components avançats.
La investigació sobre la invenció s'ha publicat a Nature Communications.
El Dr. Álvaro Casas Bedoya, director associat d'Integració Fotònica a l'Escola de Física, que va dirigir el disseny del xip, va dir que l'enfocament únic per a la integració de materials heterogenis porta 10 anys en marxa.
L'ús de foneries de semiconductors a l'estranger per fabricar les hòsties bàsiques de xip, juntament amb la infraestructura de recerca i la fabricació locals, va ser fonamental per al desenvolupament d'aquests circuits integrats fotònics ", va dir. Aquesta arquitectura significa que Austràlia pot desenvolupar la seva pròpia fabricació de xips interna. sense haver de confiar completament en foneries internacionals per als processos de valor afegit".
El professor Eggleton va subratllar que la majoria dels articles de la llista de tecnologies clau d'interès nacional del govern australià es basen en semiconductors. Va afirmar que la invenció significa que el treball de Sydney Nano encaixa bé amb iniciatives com l'Oficina de serveis del sector de semiconductors (S3B) patrocinada pel govern de NSW a Austràlia, que té com a objectiu desenvolupar l'ecosistema local de semiconductors.
La Dra. Nadia Court, directora de S3B, va comentar: "Aquest treball és coherent amb la nostra missió d'impulsar la tecnologia de semiconductors i és una gran promesa per al futur de la innovació de semiconductors a Austràlia. Aquest resultat reforça les fortaleses locals en recerca i disseny en un moment crític. d'augment de l'interès global i la inversió en el sector".
El circuit integrat es va dissenyar en col·laboració amb científics de la Universitat Nacional d'Austràlia i es va construir en una sala neta a les instal·lacions d'investigació bàsiques del Centre de Nanociència de la Universitat de Sydney, uns 150 milions de dòlars australians (100 milions de dòlars EUA / 92 milions d'euros). edifici amb equips avançats de litografia i deposició.
Els circuits fotònics del xip, que s'utilitzaran per crear un dispositiu amb una freqüència ajustable amb una amplada de banda de 15 gigahertz, amb una resolució espectral de només 37 MHz, menys d'una quarta part de l'ample de banda total, va dir el professor Eggleton. Dirigit pel nostre estudiant de doctorat Matthew Garrett, aquest invent és una fotònica de microones i la fotònica integrada investiga avenços significatius".
"Els filtres fotònics de microones tenen un paper vital en les comunicacions modernes i les aplicacions de radar, oferint la flexibilitat per filtrar amb precisió diferents freqüències, reduint les interferències electromagnètiques i millorant la qualitat del senyal. El nostre enfocament innovador per integrar funcionalitats avançades en xips de semiconductors, especialment la integració heterogènia de sofre- vidre a base de silici, té el potencial de remodelar el paisatge local dels semiconductors".
El coautor i investigador sènior, el Dr. Moritz Merklein, va dir: "Aquest treball obre el camí per a una nova generació de filtres fotònics de RF compactes i d'alta resolució amb sintonització de freqüència de banda ampla, que és particularment beneficiós per a les càrregues útils de comunicacions de RF aerotransportades i espacials, obrint-se. possibilitats per millorar les capacitats de comunicació i detecció".