Kakav je razvojni smjer dioda u tehnologiji 6G komunikacije?

1, visoka frekvencija i visoka - brzina: inovacija uređaja koja se probija kroz fizičke granice
6G Terahertz Komunikacija (0,1-10 THz) predstavlja neviđene zahtjeve za djelovanje dioda. Tradicionalne Schottky -ove diode približavaju se svojim teorijskim ograničenjima u frekvencijskom opsegu milimetra, dok novi materijalni sustavi temeljeni na galij nitridu (GAN) i silicijskom karbidu (SIC) otvaraju novi prostor. Na primjer, Terahertz dioda na bazi GAN -a koju je razvio Purple Mountain Laboratory može podržati brzinu prijenosa jednog nosača od 100 Gbps optimiziranjem kvantne strukture bušotine, povećavajući frekvenciju presjeka na 3 THz i smanjujući parazitsko kapacitet na ispod 0,1 pf.
Na razini procesa tehnologija 3D integracije postala je ključni proboj. Otopina "razina čipova rekonfigurirajuća antena" koju je predložio ZTE integrira pin diode s tekućim kristalnim materijalima i piezoelektričnim materijalima na jednom čipu, te dinamički rekonstruira uzorak antene putem električnog polja. Ovaj dizajn smanjuje broj antena u 6G baznim stanicama za 60% i povećava spektralnu učinkovitost tri puta, uklanjajući put za veliku komercijalnu upotrebu Terahertz komunikacije.
2, Integrirano senzor: od obrade signala do percepcije okoliša
Značajka "integriranog osjetljivosti" od 6G zahtijeva da diode imaju i komunikacijske i senzorske funkcije. Inovativna primjena kvantnih dioda bušotine (QWDS) pruža rješenje za to. Precizno kontrolirajući strukturu opsega Ingan/GAN Multi Quantum Wells, istraživači su postigli spektralno preklapanje od 26,9 nm između spektra emisije i spektra detekcije. Ova karakteristika "samoprimljenja" omogućuje jednoj diodi da istodobno prenosi optičke signale i otkriva okolišnu svjetlost, postavljajući temelj za integrirane čipove za vidljivu svjetlosnu komunikaciju i percepciju.
U specifičnim primjenama, galijski nitrid optoelektronski integrirani sustav (MGOS) koji je razvio China Mobile postigao je dvosmjerne optičke komunikacije pri 2 kbps i može osjetiti promjene u intenzitetu svjetlosti od 0,1 luksa. Ako se ova tehnologija primjenjuje na 6G umrežavanje vozila, ona može omogućiti vozilima da postignu V2X komunikaciju putem LED prednjih svjetala, istodobno koristeći promjene u intenzitetu svjetlosti za otkrivanje prepreka na cesti, komprimirajući latenciju komunikacije s 10 ms u 5G do ispod 0,1 ms.
3, Inteligentni endogeni: od pasivnih komponenti do aktivnih sudionika
Arhitektura "endogene inteligencije" 6G potiče evoluciju dioda prema programabilnosti i prilagodljivosti. Koncept "semantičke komunikacijske diode" koji je predložio AI algoritme Sveučilišta Southeast University na razini uređaja kako bi se dioda omogućila autonomno prepoznavanje značajki signala i prilagođavanje njegovog rada. Na primjer, kada se bavi iznenadnim prometom na industrijskom Internetu stvari, diodni niz može se dinamički rekonfigurirati u niskom - načinu snage ili visokog - brzine, što rezultira povećanjem omjera energetske učinkovitosti od 40%.
Više rezanja - Edge istraživanja usredotočeno je na polje neuromorfnih dioda. Hibridna struktura Memristor Diode koju je razvio Sveučilište u Pekingu i telekomunikacije simulira plastičnost sinapsi ljudskog mozga i postiže reakciju na milisekundnu razinu u rasporedu signala od 6G bazne stanice. Ovaj inteligentni diodni niz može smanjiti potrošnju energije bazne stanice za 35% i podržati 10 puta veću gustoću veze od 5 g.
4, Ekstremna prilagodljivost okoliša: Podržavanje integracije zraka, prostora, zemlje i mora
Potražnja za pokrivanjem 6G "nebesko, Zemlje i more predstavlja ozbiljan izazov pouzdanosti dioda. U scenariju satelitske komunikacije, Gan dioda otporna na zračenje koju je razvila China Aerospace Science and Technology Corporation povećala je svoju ukupnu otpornost na zračenje na 100 MRAD -a uvođenjem supstrata silikonskog karbida i sloja disipacije dijamantske topline. Raspon radne temperature proširen je na -55 stupnjeva na 200 stupnjeva, što može udovoljiti 10 -godišnjim zahtjevima životnog vijeka satelita s niskim orbitama.
Za duboku - morsku komunikaciju, piezoelektrični keramički diodni kompozitni uređaj koji je razvio Institut za akustiku Kineske akademije znanosti izravno pretvara podvodne akustične signale u električne signale, eliminirajući završni krug analognog fronta -. U ispitivanju dubokih mora od 2000 metara, uređaj je postigao stabilan prijenos na 10 kbps i smanjio potrošnju energije za 70% u usporedbi s tradicionalnim rješenjima, pružajući ključnu potporu za izgradnju 6G podvodnih promatračkih mreža.
5, Industrijsko ekološko restrukturiranje: od komponenti do sistemskih rješenja
Razvoj dioda pokreće rekonstrukciju vrijednosti lanca komunikacijske industrije. Koncept "fotonskog motora" koji je predložio Huawei integrira laserske diode, fotodetektore i DSP čipove u jednom paketu, smanjujući potrošnju energije 6G optičkih modula za 50% i smanjivši njihovu veličinu na jedan - treći od 5 g proizvoda. Ova inovacija na razini sustava transformira diode iz centra za trošak u centar za stvaranje vrijednosti, a očekuje se da će do 2030. godine visoka - završne diode činiti preko 15% BOM troškova od 6 g baznih stanica.
Na standardnoj razini postavke, 3GPP je uključio "protokol pametne diode sučelja" u specifikaciju verzije 6G R18, zahtijevajući diode da podržavaju dinamičko prebacivanje od najmanje 16 načina rada. To je potaknulo međunarodne divove poput Semiconductor -a i ROHM -a da ubrzaju izgled programabilnih diodnih linija proizvoda, a očekuje se da će prvi pametni diodi čip koji zadovoljava 6G standard biti pokrenut 2026. godine.

https://www.trrsemicon.com/transistor/npn ([22} .transistor ({3}bc817-25.html