Apa arah pengembangan dioda dalam teknologi komunikasi 6G?

1, frekuensi tinggi dan - kecepatan tinggi: inovasi perangkat yang menembus batas fisik
6G Tahertz Communication (0,1-10 THz) menyajikan persyaratan kinerja yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk dioda. Dioda Schottky tradisional mendekati batas teoretis mereka dalam pita frekuensi gelombang milimeter, sementara sistem material baru berdasarkan gallium nitrida (GAN) dan silikon karbida (SiC) membuka ruang baru. Sebagai contoh, dioda terahertz berbasis GAN yang dikembangkan oleh Purple Mountain Laboratory dapat mendukung laju transmisi pembawa tunggal 100 Gbps dengan mengoptimalkan struktur sumur kuantum, meningkatkan frekuensi cutoff menjadi 3 THz, dan mengurangi kapasitansi parasit menjadi di bawah 0,1 PF.
Pada tingkat proses, teknologi integrasi 3D telah menjadi terobosan utama. Solusi "antena level chip yang dapat dikonfigurasi ulang" yang diusulkan oleh ZTE mengintegrasikan dioda pin dengan bahan kristal cair dan bahan piezoelektrik pada satu chip, dan secara dinamis merekonstruksi pola antena melalui kontrol medan listrik. Desain ini mengurangi jumlah antena di stasiun pangkalan 6G sebesar 60% dan meningkatkan efisiensi spektral tiga kali, membersihkan jalan untuk skala besar komunikasi terahertz {{{5} {5} besar.
2, Sensing Terpadu: Dari Pemrosesan Sinyal ke Persepsi Lingkungan
Fitur "penginderaan terintegrasi" dari 6G membutuhkan dioda untuk memiliki fungsi komunikasi dan penginderaan. Aplikasi inovatif kuantum sumur dioda (QWD) memberikan solusi untuk ini. Dengan secara tepat mengendalikan struktur pita sumur multi kuantum Ingan/Gan, para peneliti telah mencapai tumpang tindih spektral 26,9 nm antara spektrum emisi dan spektrum deteksi. Karakteristik "penerima mandiri" ini memungkinkan dioda tunggal untuk secara bersamaan mengirimkan sinyal optik dan mendeteksi cahaya sekitar, meletakkan fondasi untuk chip terintegrasi untuk komunikasi dan persepsi cahaya yang terlihat.
Dalam aplikasi spesifik, Gallium Nitride Optoelectronic Integrated System (MGOS) yang dikembangkan oleh China Mobile telah mencapai komunikasi optik dua arah pada 2 kbps dan dapat merasakan perubahan dalam intensitas cahaya 0,1 lux. Jika teknologi ini diterapkan pada jaringan kendaraan 6G, ia dapat memungkinkan kendaraan untuk mencapai komunikasi V2X melalui lampu LED, sambil menggunakan perubahan intensitas cahaya untuk mendeteksi hambatan jalan, menekan latensi komunikasi dari 10 ms dalam 5g hingga di bawah 0,1 ms.
3, Cerdas Endogen: Dari Komponen Pasif ke Peserta Aktif
Arsitektur "kecerdasan endogen" dari 6G mempromosikan evolusi dioda menuju program kemampuan dan kemampuan beradaptasi. Konsep "dioda komunikasi semantik" yang diusulkan oleh Universitas Tenggara menanamkan algoritma AI di tingkat perangkat untuk memungkinkan dioda untuk secara otonom mengenali fitur sinyal dan menyesuaikan mode kerjanya. Misalnya, ketika berhadapan dengan lalu lintas mendadak di internet industri hal -hal, array dioda dapat dikonfigurasi ulang secara dinamis menjadi mode daya - rendah atau mode kecepatan - tinggi, menghasilkan peningkatan rasio efisiensi energi 40%.
Lebih banyak pemotongan - EDGEKSED EDGE difokuskan pada bidang dioda neuromorfik. Struktur hibrida dioda memristor yang dikembangkan oleh Universitas Pos dan telekomunikasi Beijing mensimulasikan plastisitas sinapsis otak manusia dan mencapai respons tingkat milidetik dalam penjadwalan sinyal stasiun base 6G. Array dioda cerdas ini dapat mengurangi konsumsi energi stasiun pangkalan sebesar 35% dan mendukung 10 kali kepadatan koneksi 5G.
4, kemampuan beradaptasi lingkungan yang ekstrem: mendukung integrasi udara, ruang, bumi, dan laut
Permintaan untuk cakupan 6G "langit, bumi, dan laut" merupakan tantangan besar terhadap keandalan dioda. Dalam skenario komunikasi satelit, dioda Gan resisten radiasi yang dikembangkan oleh China Aerospace Science and Technology Corporation telah meningkatkan ketahanan radiasi dosis total terhadap 100 MRAD dengan memperkenalkan substrat silikon karbida dan lapisan disipasi panas berlian. Kisaran suhu operasi telah diperpanjang hingga -55 derajat hingga 200 derajat, yang dapat memenuhi persyaratan umur 10 tahun satelit orbit rendah.
Untuk komunikasi laut - yang dalam, perangkat komposit dioda keramik piezoelektrik yang dikembangkan oleh Institute of Acoustics of the Chinese Academy of Sciences secara langsung mengubah sinyal akustik bawah air menjadi sinyal listrik, menghilangkan transducer tradisional {- {{1} {{1} {{1} dari tradisional. Dalam uji laut dalam 2000 meter, perangkat mencapai transmisi yang stabil pada 10 kbps dan berkurangnya konsumsi daya sebesar 70% dibandingkan dengan solusi tradisional, memberikan dukungan utama untuk pembangunan jaringan pengamatan bawah air 6G.
5, Restrukturisasi Ekologis Industri: Dari komponen ke solusi sistem
Pengembangan dioda mendorong rekonstruksi nilai rantai industri komunikasi. Konsep "mesin foton" yang diusulkan oleh Huawei mengintegrasikan dioda laser, fotodetektor, dan chip DSP dalam satu paket, mengurangi konsumsi daya modul optik 6G sebesar 50% dan menyusut ukurannya menjadi satu - sepertiga produk 5G. Inovasi tingkat sistem ini mengubah dioda dari pusat biaya menjadi pusat penciptaan nilai, dan diharapkan pada tahun 2030, tinggi - dioda akhir akan menyumbang lebih dari 15% dari biaya BOM stasiun dasar 6G.
Pada level pengaturan standar, 3GPP telah menyertakan "Smart Diode Interface Protocol" dalam spesifikasi versi 6G R18, yang membutuhkan dioda untuk mendukung pengalihan dinamis setidaknya 16 mode kerja. Ini telah mendorong raksasa internasional seperti pada semikonduktor dan ROHM untuk mempercepat tata letak lini produk dioda yang dapat diprogram, dan diharapkan bahwa chip dioda pintar pertama yang memenuhi standar 6G akan diluncurkan pada tahun 2026.

https://www.trrsemicon.com/transistor/npn {/2 --transistor {(3 --bc817-25.html