Uma equipe de pesquisa liderada pelo acadêmico Huang Ru e pelo professor Wu Yanqing, da Escola de Circuitos Integrados da Universidade de Pequim, desenvolveu com sucesso um semicondutor ultrafino e de alto desempenho baseado em um substrato de carboneto de silício (SiC). Este semicondutor não apenas apresenta condutividade térmica aprimorada, como também supera o tradicional dilema entre velocidade e estabilidade térmica em semicondutores de óxido amorfo (AOS). Os resultados da pesquisa foram publicados na Nature Electronics em um artigo intitulado "Transistor de Óxido de Índio e Estanho Amorfo para Amplificação de Potência Acima de 10 GHz".

Embora os materiais AOS ofereçam vantagens como baixa temperatura, grande área e processamento compatível com chips, sua baixa condutividade térmica frequentemente leva ao autoaquecimento, o que, por sua vez, limita o desenvolvimento de aplicações de alta frequência, como comunicações 5G e a Internet das Coisas. A equipe da Universidade de Pequim resolveu esse problema de forma eficaz projetando um transistor de óxido de índio e estanho (ITO) de canal curto e porta superior de 120 nm usando um substrato de SiC. Dados experimentais mostram que o transistor opera de forma estável em uma alta tensão de alimentação de 3 V e uma alta temperatura de 125 °C, eliminando completamente o autoaquecimento. Vários testes demonstraram que ele estabelece novos recordes para dispositivos AOS em termos de velocidade, dissipação de calor e desempenho energético.

A pesquisa indica que um substrato de SiC altamente condutor térmico melhora significativamente as capacidades de gerenciamento térmico de canais ITO ultrafinos, otimizando o desempenho de corrente contínua (CC) e radiofrequência (RF). Comparado aos materiais convencionais de canal a granel com espessura de mícron, o substrato de SiC fornece um caminho de condução de calor mais eficiente, abrindo caminho para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos de RF de baixo custo, flexíveis e compatíveis com chips. Esse avanço não apenas impulsiona o avanço da eletrônica de RF de próxima geração, mas também fornece novos insights sobre o projeto de dispositivos de alta velocidade para aplicações como comunicações 5G e a Internet das Coisas.