أخبار ar.wedoany.com، طوّر باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بالتعاون مع عدة مؤسسات تقنية جديدة لتصنيع الرقائق الدقيقة، تهدف إلى تحسين كفاءة أنظمة الاتصالات المستقبلية، بما في ذلك شبكات الجيل السادس (6G) والاتصالات عبر الأقمار الصناعية وأنظمة الرادار.
تعتمد هذه التقنية على نيتريد الغاليوم (GaN)، الذي يُعد مادة رئيسية مرشحة لتحل محل السيليكون في مجال الإلكترونيات عالية التردد وعالية القدرة. يتميز نيتريد الغاليوم بالقدرة على العمل بجهود وترددات أعلى، لكنه ظل يعاني من مشكلة رئيسية تتمثل في توليد حرارة شديدة أثناء تشغيل مكوناته.
ولمعالجة مشكلة تبديد الحرارة، لجأ الباحثون إلى استخدام الماس الاصطناعي أحادي البلورة، الذي يتمتع بموصلية حرارية قياسية تمكنه من تبديد الحرارة الناتجة عن المكونات الإلكترونية بكفاءة.
على عكس الطرق التقليدية التي تعتمد على ترسيب طبقة ماسية فوق المكونات، قام فريق البحث بدمج ترانزستورات نيتريد الغاليوم المصغرة مباشرة داخل ركيزة ماسية فائقة الرقة. ولتحقيق ذلك، استخدموا ليزر الفيمتوثانية لإنشاء بنى دقيقة ومواقع تركيب لعناصر الدائرة الإلكترونية على الماس بدقة عالية.
يؤدي الهيكل النهائي إلى توزيع أكثر تجانساً للحرارة، مما يكاد يمنع ظاهرة السخونة الموضعية. وهذا يسمح للترانزستورات بالعمل في ظروف قريبة من حدودها القصوى مع الحفاظ على استقرارها وموثوقيتها.
وبناءً على هذه التقنية، قام الباحثون بتجميع مضخم طاقة مخصص لأنظمة الاتصالات اللاسلكية. وأظهرت نتائج الاختبارات أن هذا المضخم يحقق قدرة خرج وكسباً وكفاءة إجمالية أعلى مقارنة بالحلول المماثلة الموثقة في الأدبيات العلمية.
ووفقاً لتقييم فريق البحث، يمكن استخدام هذا الهيكل ليس فقط في مجال الاتصالات وشبكات الجيل السادس المستقبلية، بل أيضاً في أنظمة الرادار عالية القدرة، وأنظمة الاتصالات الفضائية، والطائرات بدون طيار (الدرونات) الصناعية، والبنية التحتية لمراكز البيانات (البنية التحتية الحضرية). ومن المتوقع أن تؤدي قدرتها المحسّنة على تبديد الحرارة إلى تقليل فقدان الطاقة وتكاليف التشغيل في أنظمة الحوسبة الكبيرة.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
