O MIT, em parceria com universidades e laborat\u00f3rios, apresentou uma abordagem para reduzir o aquecimento em transistores de nitreto de g\u00e1lio (GaN) integrados a chips de sil\u00edcio. A inova\u00e7\u00e3o envolve um interposer de diamante ultrafino que atua como disipador de calor, permitindo que os transistores operem pr\u00f3ximo do desempenho m\u00e1ximo sem comprometer a confiabilidade.<\/p>\n
A equipe fabricou um amplificador de pot\u00eancia para comunica\u00e7\u00f5es sem fio e mostrou que ele superou dispositivos similares encontrados na literatura. A t\u00e9cnica, embora exija integra\u00e7\u00e3o de m\u00faltiplos sistemas de materiais, pode ser escalada para aplica\u00e7\u00f5es comerciais.<\/p>\n
O m\u00e9todo utiliza sistemas heterog\u00eaneos em que GaN \u00e9 empilhado sobre sil\u00edcio, mantendo temperaturas equivalentes entre materiais para melhorar a confiabilidade. O diamante, com alta condutividade t\u00e9rmica, equaliza as temperaturas e reduz capacit\u00e2ncias indesejadas que prejudicam o desempenho.<\/p>\n
Os pesquisadores desenvolveram uma abordagem diferente da grown-on-diamond tradicional, que n\u00e3o \u00e9 escal\u00e1vel e introduzia capacit\u00e2ncias indesejadas. Ao embutir transistores GaN min\u00fasculos em um interposer de diamante, a dissipa\u00e7\u00e3o de calor \u00e9 mais eficiente e a opera\u00e7\u00e3o \u00e9 mais est\u00e1vel.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o come\u00e7a com um laser ultrarr\u00e1pido para cortar dielets de GaN de uma pastilha. Cavidades precisas s\u00e3o gravadas no diamante, que recebe uma pel\u00edcula de fixa\u00e7\u00e3o de apenas 20 microns antes de acomodar o dielet.<\/p>\n
Ap\u00f3s o posicionamento, calor e press\u00e3o selam o conjunto entre o dielet, a pel\u00edcula e o diamante. Em seguida, camadas diel\u00e9tricas e met\u00e1licas s\u00e3o empilhadas para formar o circuito funcional. Esse conjunto resulta no amplificador de pot\u00eancia.<\/p>\n
O amplificador obtido apresentou maior pot\u00eancia de sa\u00edda, efici\u00eancia e ganho do que dispositivos compar\u00e1veis j\u00e1 descritos em estudos anteriores. A rela\u00e7\u00e3o entre GaN e diamante \u00e9 o principal ganho de desempenho observado.<\/p>\n
A pesquisa aponta aplica\u00e7\u00f5es em radares de alta pot\u00eancia, comunica\u00e7\u00f5es espaciais e drones industriais, al\u00e9m de potencial melhoria em sistemas que lidam com convers\u00f5es de pot\u00eancia em data centers. A viabiliza\u00e7\u00e3o comercial depende da escalabilidade dos materiais e da integra\u00e7\u00e3o entre sistemas.<\/p>\n
O estudo foi apresentado no Radio Frequency Integrated Circuits Symposium, ligado ao IEEE International Microwave Symposium. O time envolvido inclui Pradyot Yadav, Tom\u00e1s Palacios e Ruonan Han, entre outros colaboradores de Georgia Tech e Penn State. O trabalho recebeu financiamento de ag\u00eancias militares e institucionais.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"