新semico傳感器架構(gòu)集成了傳統(tǒng)的部分電具有光子或光元件的nic。該芯片由物理學(xué)院的Alvaro Casas Bedoya博士設(shè)計(jì)，可以應(yīng)用于先進(jìn)的雷達(dá)、衛(wèi)星、無線網(wǎng)絡(luò)和6G電信。

悉尼大學(xué)納米研究所的研究人員發(fā)明了一種緊湊的硅半導(dǎo)體芯片，它將電子元件與光子或光元件集成在一起。這項(xiàng)新技術(shù)大大擴(kuò)展了射頻(RF)帶寬，并提高了準(zhǔn)確控制流經(jīng)設(shè)備的信息的能力。

擴(kuò)展的帶寬意味著更多的信息可以通過芯片流動(dòng)，并且包含光子學(xué)允許先進(jìn)的濾波器控制，創(chuàng)造出多功能的新型半導(dǎo)體器件。

研究人員預(yù)計(jì)，這種芯片將應(yīng)用于先進(jìn)的雷達(dá)、衛(wèi)星系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)以及6G和7G電信的推出，并為先進(jìn)的主權(quán)制造打開大門。它還可以幫助在西悉尼航空城(Aerotropolis)等地建立高科技增值工廠。

該芯片采用一種新興的硅光子學(xué)技術(shù)，可以在寬度小于5毫米的半導(dǎo)體上集成多種系統(tǒng)。指導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)的副校長(zhǎng)本·埃格爾頓教授將其比作組裝樂高積木，使用電子“小芯片”將新材料通過先進(jìn)的組件封裝集成在一起。

這項(xiàng)發(fā)明的研究已經(jīng)發(fā)表在《自然通訊》上。

領(lǐng)導(dǎo)芯片設(shè)計(jì)的物理學(xué)院光子集成副主任Alvaro Casas Bedoya博士說，異質(zhì)材料集成的獨(dú)特方法已經(jīng)醞釀了10年。

他說:“利用海外半導(dǎo)體代工廠制造基本芯片晶圓，加上當(dāng)?shù)氐难芯炕A(chǔ)設(shè)施和制造業(yè)，對(duì)開發(fā)這種光子集成電路至關(guān)重要?！?/p>

“這種架構(gòu)意味著澳大利亞可以發(fā)展自己的自主芯片制造，而不必完全依賴國(guó)際代工廠進(jìn)行增值流程?！?/p>

Eggleton教授強(qiáng)調(diào)了一個(gè)事實(shí)，即聯(lián)邦政府的國(guó)家利益關(guān)鍵技術(shù)清單上的大多數(shù)項(xiàng)目都依賴于半導(dǎo)體。

他說，這項(xiàng)發(fā)明意味著悉尼納米公司的工作與新南威爾士州政府贊助的半導(dǎo)體部門服務(wù)局(S3B)等倡議非常契合，該倡議旨在發(fā)展當(dāng)?shù)氐陌雽?dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)。

S3B主任Nadia Court博士表示:“這項(xiàng)工作與我們推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步的使命相一致，為澳大利亞半導(dǎo)體創(chuàng)新的未來帶來了巨大的希望。在全球?qū)υ撔袠I(yè)的關(guān)注和投資增加的關(guān)鍵時(shí)刻，這一結(jié)果加強(qiáng)了當(dāng)?shù)卦谘芯亢驮O(shè)計(jì)方面的實(shí)力?！?/p>

該集成電路是與澳大利亞國(guó)立大學(xué)的科學(xué)家合作設(shè)計(jì)的，是在悉尼大學(xué)納米科學(xué)中心的核心研究設(shè)施潔凈室建造的，該中心是一座專門建造的耗資1.5億美元的建筑，擁有先進(jìn)的光刻和沉積設(shè)備。

芯片中的光子電路意味著該設(shè)備具有令人印象深刻的15千兆赫的可調(diào)頻率帶寬，頻譜分辨率僅為37兆赫，不到總帶寬的四分之一。

Eggleton教授說:“在我們令人印象深刻的博士生Matthew Garrett的帶領(lǐng)下，這項(xiàng)發(fā)明是微波光子學(xué)和集成光子學(xué)研究的重大進(jìn)步。

“微波光子濾波器在現(xiàn)代通信和雷達(dá)應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它提供了精確過濾不同頻率的靈活性，減少了電磁干擾，提高了信號(hào)質(zhì)量。

“我們將先進(jìn)功能集成到半導(dǎo)體芯片中的創(chuàng)新方法，特別是硫系玻璃與硅的異質(zhì)集成，具有重塑當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體格局的潛力?！?/p>

合著者和高級(jí)研究員Moritz Merklein博士說:“這項(xiàng)工作為具有寬帶頻率可調(diào)性的新一代緊湊，高分辨率RF光子濾波器鋪平了道路，特別有利于空中和太空射頻通信有效載荷，為增強(qiáng)通信和傳感能力開辟了可能性。”