Fermilab araştırmacıları mikroelektronik araştırmaları için Enerji Bakanlığı’ndan para alıyor. Fermilab, enerji tasarruflu ve aşırı ortam cihazlarında öncü araştırmalar yaparak ABD’nin yarı iletken yeteneklerini geliştiriyor. Bu önemli çaba, yüksek enerji fiziği ve geleceğin teknolojisindeki gelişmeleri kolaylaştırıyor.
Mikroelektronik günlük yaşam için hayati önem taşımaktadır. Akıllı telefonlar, saatler ve ev aletleri gibi her gün kullandığımız elektronik cihazlara enerji verirler. Bununla birlikte, en sofistike mikroelektronikler, performans ve hassasiyetin sınırlarını zorlayan bilimsel çalışmalarda kullanılmaktadır. Bu yenilikler sadece yeni keşifleri teşvik etmekle kalmıyor, aynı zamanda bir sonraki nesil ticari teknolojinin ilerlemesini de etkiliyor. ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen araştırmalar, bilim ve endüstriyi ilerleten yeniliklerin geliştirilmesinde ulusal üstünlüğün sürdürülmesi için çok önemlidir.
Bilim Ofisi, mikroelektronik araştırmalarını ilerletmek için DOE’nin Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’ndaki iki programa fon tahsis etmiştir. Fermilab, diğer DOE laboratuvarları tarafından finanse edilen üç projeye daha katılmaktadır. Toplam 16 mikroelektronik projesine fon tahsis edilmiştir.
Bilim Ofisi ödülleri, CHIPS ve Bilim Yasası’nda öngörüldüğü üzere, Enerji Bakanlığı’nın ABD yarı iletken inovasyonunu teşvik etmeyi amaçlayan 160 milyon dolarlık yatırımının bir bölümünü oluşturmaktadır. Bu hüküm Mikroelektronik Bilim Araştırma Merkezlerinin kurulmasını amaçlamaktadır. MSRC’ler mikroelektronik araştırmalarını ilerletmeyi ve ABD’nin bilim ve teknolojide diğer ülkelere göre rekabet gücünü korumayı amaçlamaktadır.
Fermilab Mikroelektronik Bölümü Başkanı ve ödül alan projelerden birinde baş araştırmacı olan Farah Fahim, “DOE tarafından finanse edilen araştırmalar, yüksek enerji fiziği enstrümantasyonunun yeteneklerini geliştirmek için çok önemlidir” dedi. Bu çalışma, ABD’nin mikroelektronik inovasyonundaki üstünlüğünü koruyacak ve gelecekteki bilimsel ilerleme, endüstriyel ilerleme ve küresel rekabet gücü için gerekli teknolojileri kolaylaştıracaktır.
Enerji Bakanlığı’nın araştırma girişimlerini ilerletmek için, gelecekteki mikroelektronik teknolojileri, diğer zorlu senaryoların yanı sıra yüksek radyasyon ve kriyojenik koşullar gibi zorlu ortamlarda işlevselliği geliştirmeli ve güvenilirliği korumalıdır. Fermilab tarafından finanse edilen iki program bu alana odaklanacaktır.
Ayrıca, ülkenin enerji tüketimi arttıkça, enerji verimliliği zorunlu hale gelecektir. Fermilab, enerji verimliliğine odaklanan üç girişimde daha işbirlikçi olarak aktif bir role sahiptir.
Fermilab’ın finanse edilen girişimleri şunları kapsamaktadır:
Algılama ve Yüksek Performanslı Hesaplama için Dikey Entegre Yapay Zeka
Bu proje, Fermilab ve işbirlikçilerini, üç boyutlu heterojen entegre devreler (çipler, çipetler ve diğer bileşenler gibi ayrı ayrı üretilen öğeleri toplu olarak gelişmiş işlevsellik sunan birleşik bir pakette birleştiren cihazlar) kullanan yeni nesil dedektörlerin geliştirilmesine dahil etmektedir.
Bu dedektörler zorlu koşullar altında çalışmakta ve önemli miktarlarda veri üretmektedir. Güçlü yapay zeka teknolojisinin kullanımı, hızlandırılmış veri analizini ve daha hızlı bulguları kolaylaştırır. Ekip, çeşitli işlevleri küçük, verimli birimlere entegre eden, yerden tasarruf sağlarken performansı artıran kompakt, istiflenebilir, çiplet tabanlı sistemler oluşturmak için yenilikçi yöntemler araştırıyor.
İşbirliği yapılan kurumlar arasında Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı, Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign, Arizona Eyalet Üniversitesi, GlobalFoundries, Nhanced Semiconductor ve Cadence Tasarım Sistemleri yer almaktadır.
Kriyojenik Elektronik ile Birleştirilmiş Tek Foton Dedektörleri
Bu girişim, bilimsel çalışmalarda küçük parçacıkların tespiti için sofistike araçlar geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu dedektörler, performanslarını artırmak için yeni malzemeler kullanacak ve kapsamlı, verimli görüntüleme sistemleri geliştirmek için süper iletkenliği geleneksel elektroniklerle entegre edecektir. Bu teknolojilerin zorlu koşullar altında değerlendirilmesi ve kullanıcı dostu araçların oluşturulması yoluyla proje, buluşlarını endüstriyi de kapsayacak şekilde daha geniş bir topluluğa yayacaktır.
Kaynak: news.fnal.gov/2025/01/fermilab-researchers-receive-department-of-energy-funding-for-microelectronics-research/
