日本的金属材料技术(日本6G技术新进展可使半导体的导电性提高至4倍)

Posted 2023-05-28

篇首语：时间仿似一条直线，没有起点，亦无终点。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了日本的金属材料技术(日本6G技术新进展可使半导体的导电性提高至4倍)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

日本的金属材料技术(日本6G技术新进展可使半导体的导电性提高至4倍)

为推进5 G技术，日本防卫省公布了对美国企业开展的5 G技术研究的合作伙伴——三菱电机集团与东京大学共同开发的成果。该成果为6 G标准的开发奠定了基础，是实现6 G通信时代的重要基础。三菱电机此前已经与东京大学、美国洛克希德马丁公司和韩国大宇集团等开展了合作研究。三菱电机介绍说，该研究将从3 GPP标准中采用了在半导体上进行加工的“纳米技术”，进而将半导体中导电性提高至4倍。相关成果目前已发表在近日出版的《先进材料》杂志上。

一、纳米技术是啥？
纳米技术是以纳米尺度为基础进行科学研究的新兴技术，是指利用纳米技术，对物质中某些基本粒子进行精确控制而获得具有特定性能甚至超出其自身质量范围和特性的物质。纳米技术就是利用其自身结构中存在着非常细小也很微小的粒子。比如人类头发丝一样只有1/5000微米，而现在人们可以用一个手机大小的细胞把头发丝直接做成手机。如果想要实现5 G技术标准，就需要将金属制成的“天线”用于5 G网络基础建设。不过这些纳米粒子往往都非常微小，所以不会对5 G网络产生影响，但如果要让其被应用于5 G网络建设，就必须将它们“缩小”到毫米级甚至纳米级，这样才能更好地发挥5 G网络传输速度快、延时低等特点。所以要让纳米粒子拥有更好的传输性能，必须要通过先进技术使其具有极强稳定性和极低损耗等特点。

二、新技术有望提高多个领域的性能
半导体是人类用来制造各种电子产品及相关设备的重要原材料。研究人员利用纳米技术对半导体进行加工，进而将半导体中导电性提高至4倍，并能有效地抑制离子注入和激光等离子对光和热等作用。此前研究人员利用新技术开发出了用于实现光电转换效率达90%以上）的新材料（称为“光电子器件”）。但在实际应用中，由于该材料易发生电离，导致性能降低甚至失效。因此该研究团队将该材料与3 GPP标准中开发的“超导体”进行对比研究发现：传统材料无法进行电离（离子注入和激光）导致导电性提高2倍左右，新材料则能够实现3倍以上。此外据报道：超导体还可使电子设备“具有更高效能”、降低系统成本并提高工作效率等优势更加明显。

三、日本6 G研究方向有何变化？
虽然目前6 G还处于技术开发阶段，但日本已经开始在研究6 G技术方面积极布局。3月20日，日本内阁官房长官菅义伟宣布了日本6 G标准制定计划。其中一项就是“6 G基站技术研发”。具体来说，计划开发具有全球普适性、高容量、低时延4大特征，能够支持高速移动网络设备、无人驾驶、5 G网络等应用创新和产业发展，并且能满足个人及公共领域宽带需求的6 G标准研发计划”。

四、研发“纳米技术”可促进6 G通信技术的发展
尽管纳米技术能够促进半导体行业的发展，但也会对通信技术带来挑战。比如，因为在半导体上采用了加工工艺，半导体中电子分子将会被固定在晶圆表面上，这样会影响导电性，因此提高半导体中导电性非常重要。目前，日本企业正在积极研发5 G网络中要求信号强度高达8 GHz的微波天线。而由于这些天线要连接到通信基站才能工作，而天线面积变得越来越小也会导致信号强度变低和延迟增加。为了解决这个问题，日本企业需要提高天线面积，并且开发新的加工工艺来提高其信号强度，这将有助于6 G通信技术在日本实现普及。