MIT, GaN transistörlerini silikon çiplere entegre etmeyi başardı. GaN, yüksek frekanslı sinyaller, güç yükselticiler ve veri merkezi uygulamaları için kritik bir yarı iletken. Ancak, GaN tabanlı transistörleri mevcut CMOS yongalara eklemek için tüm GaN levhasını altın ara katmanlarla 600 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda silikona yapıştırmak gerekiyor; bu yöntem hem malzeme israfına yol açıyor hem de termal gerilim nedeniyle verimi düşürüyor. Yeni yöntem ise bu sorunları ortadan kaldırabilir.

Yeni çalışma, her GaN transistörüne eklenen bakır sütunların, silikon çip üzerindeki bakır yapılarla 400°C’nin altındaki sıcaklıklarda kenetlenmesini sağlıyor. Altın yerine kullanılan bakır, maliyeti düşürmekle kalmıyor, aynı zamanda daha yüksek elektrik iletkenliği sağlıyor. Bu sıcaklık seviyesi, hassas yarı iletkenlerin zarar görmemesi açısından oldukça kritik.

Araştırma ekibi, geliştirdikleri yeni yöntemle üretilen hibrit çipleri kullanarak bir güç amplifikatörü tasarladı. Bu amplifikatör, bant genişliği ve sinyal gücü bakımından geleneksel silikon tabanlı eşdeğerlerini geride bıraktı. Kompakt tasarım, ısınma sorunlarını da önemli ölçüde azaltıyor. MIT doktora öğrencisi Pradyot Yadav, hedeflerinin GaN ve silikonun en iyi yönlerini bir araya getirirken üretim ölçeklenebilirliğini ve maliyet verimliliğini korumak olduğunu ifade etti. Şu an için yeni proje, ABD Savunma Bakanlığı ve Yarı İletken Araştırma Kurumu tarafından finanse ediliyor. Ekibin bir sonraki hedefi, aynı tekniği kullanarak yüzlerce transistörlü prototip yongalar ve milimetrik-dalga güç modülleri üretmek; böylece seri üretim hattına geçişin teknik fizibilitesi kanıtlanmış olacak.