Le silicium est le matériau dominant utilisé dans les transistors depuis des décennies, mais ses performances commencent à atteindre leurs limites. En conséquence, les chercheurs recherchent de nouveaux matériaux pouvant être utilisés pour fabriquer des transistors plus rapides et plus efficaces.
Un candidat prometteur est un matériau appelé nitrure de gallium (GaN). Les transistors GaN présentent plusieurs avantages par rapport aux transistors au silicium, notamment une mobilité électronique plus élevée, une consommation d'énergie inférieure et une bande interdite plus large. Cela les rend idéaux pour une utilisation dans les applications haute puissance et haute fréquence, telles que les radars, les communications par satellite et les réseaux 5G.
Dans une étude récente, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont démontré un transistor GaN capable de fonctionner à une fréquence record de 1,2 térahertz (THz). C'est plus de deux fois la fréquence des transistors au silicium les plus rapides.
Les chercheurs pensent que leur transistor GaN pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de dispositifs électroniques à grande vitesse. Ces appareils pourraient être utilisés dans diverses applications, notamment l’imagerie médicale, la spectroscopie et les communications sans fil.
Le développement des transistors GaN en est encore à ses débuts, mais le potentiel de cette technologie est énorme. Si les transistors GaN pouvaient être produits en masse, ils pourraient révolutionner l’industrie électronique.
* Mobilité électronique plus élevée : Le GaN a une mobilité électronique plus élevée que le silicium, ce qui signifie que les électrons peuvent se déplacer plus librement à travers le matériau. Cela permet aux transistors GaN de fonctionner à des vitesses plus élevées que les transistors au silicium.
* Consommation d'énergie réduite : Les transistors GaN consomment moins d’énergie que les transistors au silicium, ce qui les rend plus efficaces. Ceci est important pour les appareils alimentés par batterie, tels que les smartphones et les ordinateurs portables.
* Bande interdite plus large : Le GaN a une bande interdite plus large que le silicium, ce qui signifie qu’il peut supporter des tensions plus élevées sans se briser. Cela rend les transistors GaN idéaux pour une utilisation dans des applications à haute puissance, telles que les communications radar et par satellite.
* Applications haute puissance et haute fréquence : Les transistors GaN sont idéaux pour une utilisation dans les applications haute puissance et haute fréquence, telles que les radars, les communications par satellite et les réseaux 5G.
* Électronique de puissance : Les transistors GaN peuvent être utilisés dans des applications d’électronique de puissance, telles que les onduleurs solaires et les chargeurs de véhicules électriques.
* Imagerie médicale : Les transistors GaN peuvent être utilisés dans des applications d'imagerie médicale, telles que les scanners de tomodensitométrie (CT) et les scanners d'imagerie par résonance magnétique (IRM).
* Spectroscopie : Les transistors GaN peuvent être utilisés dans des applications de spectroscopie, telles que la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectroscopie de résonance de spin électronique (ESR).
* Communications sans fil : Les transistors GaN peuvent être utilisés dans les applications de communications sans fil, telles que les stations de base et les téléphones mobiles.
Le développement des transistors GaN en est encore à ses débuts, mais le potentiel de cette technologie est énorme. Si les transistors GaN pouvaient être produits en masse, ils pourraient révolutionner l’industrie électronique.
