Wat is de ontwikkelingsrichting van diodes in 6G -communicatietechnologie?

1, hoge frequentie en hoog - Snelheid: apparaatinnovatie die door fysieke limieten doorbreekt
6G Terahertz Communicatie (0,1-10 THz) biedt ongekende prestatie-eisen voor diodes. Traditionele Schottky -diodes naderen hun theoretische limieten in de millimetergolffrequentieband, terwijl nieuwe materiaalsystemen op basis van galliumnitride (GAN) en siliciumcarbide (sic) nieuwe ruimte openen. De op GAN gebaseerde terahertz -diode ontwikkeld door Purple Mountain Laboratory kan bijvoorbeeld een enkele drageroverdrachtssnelheid van 100 Gbps ondersteunen door de kwantumputstructuur te optimaliseren, waardoor de cutoff -frequentie wordt verhoogd tot 3 THz en het verminderen van parasitaire capaciteit tot minder dan 0,1 PF.
Op procesniveau is 3D -integratietechnologie een belangrijke doorbraak geworden. De oplossing "Chipniveau herconfigureerbare antenne" voorgesteld door ZTE integreert PIN -diodes met vloeibare kristalmaterialen en piëzo -elektrische materialen op een enkele chip en reconstrueert het antennepatroon dynamisch door elektrische veldregeling. Dit ontwerp vermindert het aantal antennes in 6G -basisstations met 60% en verhoogt de spectrale efficiëntie met drie keer, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor grote - schaalcommercieel gebruik van Terahertz -communicatie.
2, geïntegreerde detectie: van signaalverwerking tot omgevingsperceptie
De "geïntegreerde detectie" -functie van 6G vereist dat diodes zowel communicatie- als detectiefuncties hebben. De innovatieve toepassing van Quantum Well -diodes (QWDS) biedt hiervoor een oplossing. Door precies de bandstructuur van InGan/Gan -multi -kwantumputten te regelen, hebben onderzoekers een spectrale overlapping van 26,9 nm bereikt tussen het emissiespectrum en het detectiespectrum. Dit "zelfontvangende" kenmerk maakt een enkele diode mogelijk om tegelijkertijd optische signalen te verzenden en omgevingslicht te detecteren, waardoor de basis wordt gelegd voor geïntegreerde chips voor zichtbare lichtcommunicatie en perceptie.
In specifieke toepassingen heeft het Gallium -nitride -opto -elektronisch geïntegreerde systeem (MGO's) ontwikkeld door China Mobile bidirectionele optische communicatie bereikt met 2 kbps en kan veranderingen in de lichtintensiteit van 0,1 lux. Als deze technologie wordt toegepast op 6G -voertuignetwerken, kan dit voertuigen in staat stellen V2X -communicatie te bereiken via LED -koplampen, terwijl ze veranderingen in lichtintensiteit gebruiken om wegobjecten te detecteren, waarbij communicatielatentie wordt gecomprimeerd van 10 ms in 5 g tot onder 0,1 ms.
3, Intelligent Endogenous: van passieve componenten tot actieve deelnemers
De architectuur "endogene intelligentie" van 6G bevordert de evolutie van diodes naar programmeerbaarheid en aanpassingsvermogen. Het concept van "semantische communicatie -diode" voorgesteld door de Southeast University sluit AI -algoritmen op apparaatniveau in om de diode in staat te stellen signaalfuncties autonoom te herkennen en de werkmodus aan te passen. Bij het omgaan met plotseling verkeer in het industriële internet der dingen kan de diode -array bijvoorbeeld dynamisch opnieuw worden geconfigureerd in lage - stroommodus of hoge - snelheidsmodus, wat resulteert in een 40% toename van de energie -efficiëntieverhouding.
Meer snijden - randverkenningen zijn gericht op het veld van neuromorfe diodes. De memristor -diode hybride structuur ontwikkeld door de Beijing University of Posts and Telecommunications simuleert de plasticiteit van menselijke hersensynapsen en bereikt milliseconde -niveau -respons in 6G -planning van het basisstation. Deze intelligente diode -array kan het energieverbruik van het basisstation met 35% verminderen en 10 keer de verbindingsdichtheid van 5G ondersteunen.
4, Extreme aanpassingsvermogen van het milieu: het ondersteunen van de integratie van lucht, ruimte, aarde en zee
De vraag naar dekking van 6G's "Sky, Earth and Sea" vormt een ernstige uitdaging voor de betrouwbaarheid van diodes. In het satellietcommunicatiescenario heeft de stralingsbestendige GAN -diode ontwikkeld door China Aerospace Science and Technology Corporation zijn totale dosisstralingsweerstand tegen 100 MRAD verhoogd door een siliciumcarbidesubstraat en een diamantwarmte -dissipatielaag te introduceren. Het bedrijfstemperatuurbereik is uitgebreid tot -55 graden tot 200 graden, die kunnen voldoen aan de 10 -jarige levensduurvereisten van lage baansatellieten.
Voor diepe - Zeecommunicatie, het piëzo -elektrische ceramische diode composietapparaat ontwikkeld door het Institute of Acoustics van de Chinese Academie van Wetenschappen, zet onder water akoestische signalen rechtstreeks om in elektrische signalen in elektrische signalen, waardoor het analoge front - eindcircuit van traditionele transducers wordt geëlimineerd. In de diepzeetest van 2000 meter bereikte het apparaat stabiele transmissie bij 10 kbps en verminderd het stroomverbruik met 70% in vergelijking met traditionele oplossingen, wat belangrijke ondersteuning biedt voor de constructie van 6G onderwaterobservatienetwerken.
5, Industriële ecologische herstructurering: van componenten tot systeemoplossingen
De ontwikkeling van diodes stimuleert de waardereconstructie van de keten van de communicatie -industrie. Het concept van "fotonmotor" voorgesteld door Huawei integreert laserdioden, fotodetectoren en DSP -chips in een enkel pakket, waardoor het stroomverbruik van 6G optische modules met 50% wordt verkleind en hun grootte verkleind tot één - derde van 5G -producten. Dit systeemniveau -innovatie transformeert diodes van een kostencentrum naar een centrum voor het maken van waarde, en er wordt verwacht dat in 2030 hoog - einddioden meer dan 15% van de bom -kosten van 6G -basisstations zullen uitmaken.
Op het niveau van het standaardinstelling heeft 3GPP het "Smart DioDe Interface Protocol" opgenomen in de 6G R18 -versiespecificatie, waarvoor diodes nodig zijn om dynamische schakeling van ten minste 16 werkmodi te ondersteunen. Dit heeft ertoe geleid dat internationale reuzen zoals op halfgeleider en ROHM de lay -out van programmeerbare diode productlijnen versnellen, en er wordt verwacht dat de eerste slimme diode -chip die voldoet aan de 6G -standaard in 2026 zal worden gelanceerd.

https://www.trrsemicon.com/Transistor/npn{{2alIlontransistor ({3alidaIlBC817-25.html