Hærens projekt kan forbedre militær kommunikation ved at booste 5G-teknologi

Et hærfinansieret projekt kan booste 5G- og mm-Wave-teknologier, forbedring af militær kommunikation og sanseudstyr.

Kulsyre, Inc., samarbejdet med University of Southern California for at udvikle en kulstof nanorørteknologi, der for første gang, opnåede hastigheder på over 100GHz i radiofrekvensapplikationer. Milepælen formørker ydeevnen - og effektiviteten - af traditionel radiofrekvens komplementær metal-oxid-halvleder, kendt som RF-CMOS teknologi, som er allestedsnærværende i moderne forbrugerelektronik, herunder mobiltelefoner.

"Denne milepæl viser, at kulstof nanorør, længe anset for at være en lovende kommunikationschipteknologi, kan levere, " sagde Dr. Joe Qiu, programleder, faststof og elektromagnetik på Hærens Forskningskontor. "Det næste skridt er at skalere denne teknologi, beviser, at det kan fungere i højvolumenproduktion. Ultimativt, denne teknologi kan hjælpe hæren med at opfylde dens behov inden for kommunikation, radar, elektronisk krigsførelse og andre registreringsapplikationer."

Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Naturelektronik .

Arbejdet, finansieret af ARO, en del af U.S. Army Combat Capabilities Development Command's Army Research Laboratory, er en del af et teknologioverførselsprogram for små virksomheder. Programmet fokuserer på forundersøgelser, der fører til prototypedemonstration af teknologi til specifikke applikationer.

I næsten to årtier, forskere har teoretiseret, at kulstof nanorør ville være velegnede som en højfrekvent transistorteknologi på grund af dens unikke endimensionelle elektrontransportegenskaber. Den tekniske udfordring har været at samle de højrente halvledende nanorør i tæt afstemte arrays og skabe en fungerende enhed ud af nanomaterialet.

Kulsyre, en venture-støttet start-up, og USC, med succes overvundet denne udfordring. Fremskrivninger baseret på skalering af enkeltkulstof nanorør-enheder tyder på, at teknologien i sidste ende kan langt overstige den eksisterende RF-teknologi på topniveau, Gallium Arsenid.

Carbonics anvender en aflejringsteknologi kaldet ZEBRA, der gør det muligt for kulstofnanorør at blive tæt justeret og aflejret på en række forskellige chipsubstrater, herunder silicium, silicium-på-isolator, kvarts og fleksible materialer. Dette gør det muligt at integrere teknologien direkte med traditionelle CMOS digitale logiske kredsløb, overvinde det typiske problem med heterogen integration.

"Med denne spændende bedrift, timingen er moden til at udnytte vores CMOS-kompatible teknologi til 5G og mm-Wave forsvarskommunikationsmarkederne, " sagde Carbonics' administrerende direktør Kos Galatsis. "Vi er nu engageret i licens- og teknologioverførselspartnerskaber med industrideltagere, mens vi fortsætter med at fremme denne forstyrrende RF-teknologi."