Muchas de las tecnologías en las que confiamos, desde teléfonos inteligentes hasta dispositivos portátiles y más, utilizar comunicaciones inalámbricas rápidas. ¿Qué podríamos lograr si esos dispositivos transmitieran información aún más rápido?

Eso es lo que Yuping Zeng, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Delaware, pretende descubrir. Ella y un equipo de investigadores crearon recientemente un transistor de alta movilidad de electrones, un dispositivo que amplifica y controla la corriente eléctrica, utilizando nitruro de galio (GaN) con nitruro de indio y aluminio como barrera sobre un sustrato de silicio. Describieron sus resultados en la revista. Física Aplicada Express .

Entre los dispositivos de su tipo, El transistor de Zeng tiene propiedades que establecen récords, incluyendo registro de corriente de fuga de puerta baja (una medida de pérdida de corriente), una relación de corriente de encendido / apagado récord (la magnitud de la diferencia de corriente transmitida entre el estado de encendido y el estado de apagado) y una frecuencia de corte de ganancia de corriente alta récord (una indicación de cuántos datos se pueden transmitir con una amplia gama de frecuencias) .

Este transistor podría ser útil para sistemas de comunicación inalámbrica de mayor ancho de banda. Para una corriente dada, puede manejar más voltaje y requeriría menos duración de la batería que otros dispositivos de este tipo.

"Estamos fabricando este transistor de alta velocidad porque queremos ampliar el ancho de banda de las comunicaciones inalámbricas, y esto nos dará más información durante un tiempo limitado, ", dijo Zeng." También se puede utilizar para aplicaciones espaciales porque el transistor de nitruro de galio que utilizamos es resistente a la radiación, y también es material de banda ancha, por lo que puede tolerar mucho poder ".

Este transistor representa la innovación tanto en el diseño de materiales como en el diseño de aplicaciones de dispositivos. Los transistores están hechos sobre un sustrato de silicio de bajo costo, "y este proceso también puede ser compatible con la tecnología de semiconductores de óxido de metal complementario (CMOS) de silicio, que es la tecnología convencional utilizada para semiconductores, "dijo Zeng.

El transistor descrito en el artículo reciente fue solo el primero de muchos por venir.

"Estamos intentando seguir batiendo nuestro propio récord, tanto para la aplicación de baja potencia como para la aplicación de alta velocidad, ", dijo Zeng. El equipo también planea usar sus transistores para fabricar amplificadores de potencia que podrían ser particularmente útiles para las comunicaciones inalámbricas, así como para otros tipos de Internet de las cosas.

El grupo de Zeng también está trabajando en transistores de óxido de titanio que son transparentes y podrían usarse para pantallas de backplane. compitiendo con la tecnología de los transistores de óxido de indio-galio-zinc (InGaZnO) que se utilizan comercialmente en la actualidad.

Dennis Prather, Alumno de Ingeniería Catedrático de Ingeniería Eléctrica e Informática, fue coautor del artículo Applied Physics Express.

"Con la era de 5G sobre nosotros, es muy emocionante ver los transistores que establecen récords del profesor Zeng como una contribución líder a este campo, ", dijo." Su investigación es de renombre mundial y el Departamento de ECE es muy afortunado de tenerla en su facultad. Para tal fin, 5G está marcando el comienzo de una ola de nuevas tecnologías en casi todos los aspectos de las comunicaciones móviles y las redes inalámbricas, tener el departamento de ECE de UD a la vanguardia, con la destacada investigación del profesor Zeng, es algo verdaderamente maravilloso ".