Investigadores han desarrollado una nueva arquitectura para transistores de alta movilidad de electrones (HEMT) de AlGaN/GaN que mejora significativamente la linealidad y reduce el ruido en amplificadores de radiofrecuencia (RF). La clave de este avance radica en una ingeniería de barrera de AlGaN con gradación escalonada, que permite optimizar el perfil de los pozos cuánticos y el transporte de electrones. Este diseño aborda limitaciones previas en la relación entre linealidad y ruido en dispositivos HEMT de nitruro de galio (GaN), cruciales para comunicaciones inalámbricas de próxima generación.

La técnica de gradación escalonada del AlGaN modifica la composición de la aleación en la barrera, creando un campo eléctrico interno que modula la distribución de electrones en el canal bidimensional de gas de electrones (2DEG). Esto resulta en una mejor confinación de los electrones y una reducción de los efectos de dispersión, lo que se traduce directamente en una menor distorsión armónica y una mejora de la cifra de ruido de los amplificadores. Los HEMT de GaN son valorados por su alta potencia y eficiencia, pero su linealidad y ruido han sido áreas de mejora continua para aplicaciones exigentes como las redes 5G y 6G.

Los resultados experimentales demuestran que los dispositivos fabricados con esta nueva barrera exhiben una mejora sustancial en el punto de intercepción de tercer orden (IP3), un indicador clave de linealidad, y una reducción en la cifra de ruido en comparación con diseños convencionales. Estos avances son fundamentales para el desarrollo de sistemas de comunicación más eficientes y con mayor capacidad de datos, donde la integridad de la señal es primordial. La capacidad de operar a altas frecuencias con baja distorsión y ruido posiciona a esta tecnología como un candidato prometedor para la próxima generación de dispositivos de RF.