Investigadores del Nano Institute de la Universidad de Sydney han desarrollado un pequeño chip semiconductor de silicio que combina elementos electrónicos y fotónicos (basados en la luz). Esta innovación mejora enormemente el ancho de banda de radiofrecuencia (RF) y la capacidad de controlar con precisión la información que fluye a través del dispositivo. El ancho de banda ampliado significa que puede fluir más información a través del chip, mientras que la adición de componentes fotónicos permite un control de filtrado avanzado, creando una nueva clase de dispositivos semiconductores que son versátiles.
Los investigadores esperan que dichos chips se utilicen en radares avanzados, sistemas satelitales, redes inalámbricas y la promoción de las telecomunicaciones 6G y 7G, y abran la puerta a la fabricación soberana avanzada. También podría ayudar a establecer fábricas de alta tecnología y valor agregado en lugares como la Aerotropolis del Oeste de Sydney.
El chip se fabrica utilizando una tecnología emergente en fotónica de silicio, que permite la integración de varios sistemas en semiconductores de menos de 5 milímetros de ancho. El profesor Ben Eggleton, vicepresidente (Investigación) que dirige el equipo de investigación, lo comparó con ensamblar ladrillos Lego, usando "chips" electrónicos para integrar nuevos materiales a través de un empaquetado de componentes avanzado. Los resultados de la investigación de esta invención se han publicado en Nature Communications.
El doctor Álvaro Casas Bedoya, subdirector de integración fotónica de la Facultad de Física, quien dirigió el diseño del chip, dijo que este método único de integrar materiales heterogéneos lleva 10 años en desarrollo.
Dijo: "El uso de fundiciones de semiconductores en el extranjero para fabricar obleas de chips básicos combinado con la infraestructura de investigación y fabricación local será fundamental para el desarrollo de este circuito integrado fotónico. Esta arquitectura significa que Australia puede desarrollar su propia fabricación soberana de chips sin tener que depender completamente de los procesos de valor agregado de las fundiciones internacionales".
El profesor Eggleton enfatizó que la mayoría de los proyectos incluidos en la lista de tecnologías clave de interés nacional del gobierno federal australiano se basan en semiconductores. La invención significa que el trabajo de Sydney Nano coincide con iniciativas como la Oficina de Servicios de la Industria de Semiconductores (S3B), patrocinada por el gobierno de Nueva Gales del Sur, destinada a desarrollar el ecosistema de semiconductores local.
La Dra. Nadia Court, directora de S3B, afirmó: "Este trabajo se alinea con nuestra misión de avanzar en la tecnología de semiconductores y es muy prometedor para el futuro de la innovación de semiconductores australianos. En un momento crítico en el que la atención y la inversión global en la industria de semiconductores están aumentando, este logro fortalece la fortaleza de Australia en investigación y diseño".
El circuito integrado fue diseñado en colaboración con científicos de la Universidad Nacional de Australia y fabricado en la sala limpia del Centro de Investigación Central del Centro de Nanociencia de la Universidad de Sydney.
Los circuitos fotónicos en el chip significan que el dispositivo tiene un impresionante ancho de banda de frecuencia sintonizable de 15 gigahercios con una resolución espectral tan baja como 37 megahercios, menos de una cuarta parte del ancho de banda total.
El profesor Eggleton dijo: "Esta invención, dirigida por nuestro impresionante estudiante de doctorado Matthew Garrett, es un avance importante en la fotónica de microondas y la investigación de la fotónica integrada. Los filtros fotónicos de microondas están encontrando su camino en las comunicaciones modernas y las aplicaciones de radar".
El Dr. Moritz Merklein, coautor e investigador principal del estudio, dijo: "Este trabajo allana el camino para una nueva generación de filtros fotónicos de RF compactos de alta resolución con sintonizabilidad de frecuencia de banda ancha, que serán particularmente beneficiosos para las cargas útiles de comunicaciones de RF aéreas y espaciales, brindando la posibilidad de mejorar las capacidades de comunicación y detección".
Fuente compilada: ScitechDaily