Ricerca e innovazione elettronica incentrata sulle tecnologie di intelligenza e di automazione
Il Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), una collaborazione innovativa tra MIT e la National Research Foundation of Singapore (NRF), è stato all'avanguardia dell'innovazione per otto anni. Uno dei suoi progetti più intriganti è PEPPERONI, un'iniziativa di ricerca all'interno di SMART che si concentra sull'integrazione di nuovi materiali nei sistemi a semiconduttori.
Eugene A. Fitzgerald, il Merton C. Flemings-SMA Professor of Materials Science and Engineering al MIT, guida il gruppo SMART LEES, che si concentra sull'incorporazione di nuovi materiali nei sistemi a semiconduttori, con un'attenzione particolare ai materiali a disallineamento di reticolo. Il lavoro del gruppo potrebbe portare a significativi avanzamenti nella tecnologia, come sistemi di illuminazione programmabili, display sottili con comunicazioni ottiche tra dispositivi e dispositivi intelligenti con funzionalità multiple.
Il team SMART LEES sta sperimentando con nuovi circuiti integrati monolitici a disallineamento di reticolo che utilizzano materiali semiconduttori III-V (3-5) combinati con la tecnologia CMOS del silicio. I materiali III-V hanno migliori proprietà ottiche e sono più efficienti nella gestione dell'energia e delle comunicazioni rispetto al silicio. Tuttavia, l'integrazione dei semiconduttori III-V con il silicio è stata una sfida a causa delle differenze nelle costanti di reticolo. Il processo di Fitzgerald affronta questo problema e ha sviluppato un metodo per controllare le densità di difetti nei semiconduttori III-V.
I progetti di SMART sono sviluppati con Singapore del futuro in mente, ma hanno una più ampia applicabilità, affrontando sfide globali come l'aumento dell'efficienza e della mobilità nella città del futuro. I nuovi circuiti sviluppati da SMART LEES potrebbero ridurre il consumo di energia degli smartphone scaricando le comunicazioni e la sincronizzazione.
L'approccio interdisciplinare di SMART coinvolge professori con competenze in diversi settori che collaborano strettamente dalla fase iniziale alla fine. La tecnologia potrebbe portare allo sviluppo di nuove funzionalità e benefici simili alla legge di Moore. Il programma di ricerca LEES di SMART utilizza un processo iterativo di scoperta in cui i ricercatori riprendono periodicamente in considerazione le potenziali applicazioni di una tecnologia emergente.
Inoltre, SMART LEES sta esplorando un modello di business che rende più facile per i nuovi circuiti integrati raggiungere il mercato utilizzando un kit di progettazione standard e fermando il processo di produzione a metà per l'aggiunta di nuovi materiali o dispositivi. Questo approccio potrebbe rivoluzionare l'industria dei semiconduttori, rendendola più accessibile agli innovatori per creare e commercializzare le loro idee.
È degno di nota che circa 50 professori del MIT sono coinvolti in SMART, con almeno un professore residente del MIT per programma che lavora nei laboratori SMART presso CREATE, e tutti i 50 professori di SMART trascorrono un mese all'anno a Singapore. I laboratori SMART presso il Campus for Research Excellence and Technological Enterprise (CREATE) della NRF rappresentano la prima importante struttura del MIT fuori dal Massachusetts.
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