시드니 대학교 나노 연구소의 연구원들은 전자 및 광자(광 기반) 요소를 결합한 소형 실리콘 반도체 칩을 개발했습니다. 이러한 혁신은 무선 주파수(RF) 대역폭과 장치를 통해 흐르는 정보를 정밀하게 제어하는 능력을 크게 향상시킵니다. 확장된 대역폭은 칩을 통해 더 많은 정보가 흐를 수 있음을 의미하며, 광자 구성 요소를 추가하면 고급 필터링 제어가 가능해 다재다능한 새로운 종류의 반도체 장치가 탄생합니다.
연구원들은 이러한 칩이 고급 레이더, 위성 시스템, 무선 네트워크, 6G 및 7G 통신 홍보에 사용되고 고급 독립 제조의 문이 열릴 것으로 기대합니다. 또한 서부 시드니 에어로트로폴리스(Western Sydney Aerotropolis)와 같은 장소에 첨단 기술의 부가가치 공장을 설립하는 데 도움이 될 수도 있습니다.
이 칩은 폭이 5mm 미만인 반도체에 다양한 시스템을 통합할 수 있는 실리콘 포토닉스의 새로운 기술을 사용하여 제작되었습니다. 연구팀을 이끄는 벤 이글턴(Ben Eggleton) 교수(연구)는 첨단 부품 패키징을 통해 신소재를 통합하기 위해 전자 '칩'을 사용하는 레고 벽돌을 조립하는 것에 비유했습니다. 본 발명의 연구결과는 Nature Communications에 게재되었다.
칩 설계를 주도한 물리학과 광통합부 부소장인 알바로 카사스 베도야(Alvaro Casas Bedoya) 박사는 이종 물질을 집적하는 이 독특한 방법이 10년 만에 탄생했다고 말했다.
그는 "현지 연구 인프라 및 제조와 결합된 기본 칩 웨이퍼 제조를 위해 해외 반도체 파운드리를 활용하는 것이 이 광자 집적 회로 개발에 매우 중요할 것입니다. 이 아키텍처는 호주가 국제 파운드리의 부가가치 프로세스에 전적으로 의존하지 않고도 자체 칩 제조를 개발할 수 있음을 의미합니다."라고 말했습니다.
Eggleton 교수는 호주 연방 정부가 선정한 국익 핵심 기술 목록에 포함된 프로젝트의 대부분이 반도체에 의존하고 있다고 강조했습니다. 본 발명은 시드니 나노의 작업이 지역 반도체 생태계 개발을 목표로 하는 NSW 정부가 후원하는 반도체 산업 서비스국(S3B)과 같은 계획과 일치한다는 것을 의미합니다.
S3B 이사인 Nadia Court 박사는 "이번 작업은 반도체 기술을 발전시키려는 우리의 사명과 일치하며 호주 반도체 혁신의 미래에 대한 큰 약속을 담고 있습니다. 반도체 산업에 대한 전 세계의 관심과 투자가 증가하고 있는 중요한 시기에 이 성과는 연구 및 설계 분야에서 호주의 강점을 강화합니다."라고 말했습니다.
집적 회로는 호주 국립 대학교의 과학자들과 협력하여 설계되었으며 시드니 대학교 나노과학 허브의 핵심 연구 시설 클린룸에서 제조되었습니다.
칩의 광자 회로는 장치가 총 대역폭의 1/4 미만인 37MHz만큼 낮은 스펙트럼 해상도와 인상적인 15GHz 조정 가능 주파수 대역폭을 갖는다는 것을 의미합니다.
Eggleton 교수는 다음과 같이 말했습니다: "우리의 인상적인 박사 과정 학생인 Matthew Garrett이 주도한 이 발명은 마이크로파 포토닉스 및 통합 포토닉스 연구에 있어 중요한 발전입니다. 마이크로파 포토닉스 필터는 현대 통신 및 레이더 응용 분야에 진출하고 있습니다."
해당 연구의 공동저자이자 수석 연구원인 Moritz Merklein 박사는 다음과 같이 말했습니다. "이 연구는 광대역 주파수 조정 기능을 갖춘 차세대 소형 고해상도 RF 광 필터의 길을 열었습니다. 이는 항공 및 우주 RF 통신 페이로드에 특히 유용하며 향상된 통신 및 감지 기능에 대한 가능성을 제공합니다."
컴파일된 소스: ScitechDaily