Le MIT développe une technologie de transistor intégré au diamant pour améliorer l'efficacité des communications 6G

fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), en collaboration avec plusieurs institutions, ont mis au point une nouvelle technologie de fabrication de micropuces capable d'améliorer l'efficacité des futurs systèmes de communication, notamment les réseaux 6G, les communications par satellite et les systèmes radar.

Cette technologie repose sur le nitrure de gallium (GaN), un matériau considéré comme le principal candidat pour remplacer le silicium dans l'électronique haute fréquence et haute puissance. Le nitrure de gallium peut fonctionner à des tensions et des fréquences plus élevées, mais il est depuis longtemps confronté à un problème majeur : ses composants génèrent une chaleur importante en fonctionnement.

Pour résoudre ce problème de dissipation thermique, les chercheurs se sont tournés vers le diamant monocristallin synthétique, un matériau doté d'une conductivité thermique record, capable de dissiper efficacement la chaleur produite par les composants électroniques.

Contrairement aux méthodes traditionnelles qui consistent à déposer une couche de diamant sur le dessus, l'équipe de recherche a intégré directement des transistors miniatures en nitrure de gallium dans un substrat de diamant ultra-mince. Pour ce faire, ils ont utilisé un laser femtoseconde afin d'usiner avec une haute précision des microstructures et des emplacements de montage pour les composants de circuit sur le diamant.

L'architecture finale permet une répartition plus uniforme de la chaleur, supprimant presque les phénomènes de surchauffe localisée. Cela permet aux transistors de fonctionner à des régimes proches de leurs limites, tout en conservant leur stabilité et leur fiabilité.

En s'appuyant sur cette technologie, les chercheurs ont assemblé un amplificateur de puissance destiné aux systèmes de communication sans fil. Les résultats des tests montrent que cet amplificateur atteint une puissance de sortie, un gain et une efficacité globale supérieurs à ceux des solutions comparables décrites dans la littérature.

Selon l'équipe de recherche, cette architecture peut être utilisée non seulement pour les télécommunications et les futurs réseaux 6G, mais aussi pour les radars de forte puissance, les systèmes de communication spatiale, les drones industriels et les infrastructures des centres de données. En particulier, sa capacité de dissipation thermique améliorée pourrait réduire les pertes d'énergie et les coûts d'exploitation des grands systèmes informatiques.