Emir BardakçıXiaomi-Chef Lei Jun hat mit seiner phänomenalen Forschungsarbeit, die für die angesehene IEDM 2025-Konferenz ausgewählt wurde, fast schon Geschichte in der Halbleitergemeinde geschrieben. Jetzt gibt er bekannt, dass es seinem Forschungsteam, nämlich dem HF-Team für das Xiaomi-Handy, gelungen ist, eine neue Technologie namens Galliumnitrid (GaN) für Mobiltelefone zu entwickeln. Dieser Durchbruch löst das Problem des Stromverbrauchs in der Ära des 6G-Netzes und stellt eine wesentliche Verbesserung für die Hardware zukünftiger Xiaomi-Handys dar.
Die Lösung des Stromproblems
Mit dem Aufkommen der nächsten Generation der Mobilfunktechnologie, 6G, die aus 5G hervorgegangen ist, bringt der Stromverbrauch der Datenübertragungsgeschwindigkeiten die bestehende Technologie an den Rand des Zusammenbruchs. Der bestehende Galliumarsenid (GaAs)-Verstärker, der in den letzten vier Jahrzehnten verwendet wurde, nähert sich in Bezug auf Wärme und Energieeffizienz seinem Höhepunkt. Obwohl Galliumnitrid (GaN) ein besseres Material ist als sein Vorgänger, musste die Spannung immer hoch sein (28V/48V), was in einem Smartphone nicht machbar ist.
Das Forschungsteam von Xiaomi hat es geschafft, diese Barriere zu durchbrechen. Sie konnten eine Niederspannungslösung aus siliziumbasiertem GaN entwickeln, die unter den Leistungsbedingungen eines Mobiltelefons effektiv funktioniert. Diese Entwicklung trägt dazu bei, die Lücke zwischen Hochleistungsmaterialien und verbrauchergerechten Materialien zu schließen.
Rekordverdächtige Leistung
Das ausgewählte Papier beschreibt einen High Mobility Transistor (GaN HEMT), der eine herausragende Leistung bietet. Diese innovative Technologie ermöglicht einen Wirkungsgrad von mehr als 80 % bei einer niedrigen Betriebsspannung von nur 10 V. Das ist eine enorme Verbesserung gegenüber der bisherigen Technologie, mit einer höheren Leistungsdichte, aber ohne das Erhitzungsproblem der bisherigen Materialien.
Durch die Optimierung des Halbleiters und die Minimierung der Hochfrequenzverluste hat Xiaomi gezeigt, dass GaN für den Einbau in das HF-Frontend von Mobiltelefonen geeignet ist. Diese Arbeit bestätigt nicht nur die Technologie in der akademischen Welt, sondern öffnet auch die Tür zur Massenproduktion und sorgt dafür, dass Handys in naher Zukunft schneller und kühler werden.
