THz transistoR EXperience for 6G

Offrir aux utilisateurs mobiles un débit de données sécurisé, longue distance et haut débit est l'un des plus grands défis du XXIe siècle. Plus de 1400 To de données sont échangées dans le monde chaque… minute ! Les smartphones dépasseront 90 % du trafic de données mobiles d'ici 2022 et le trafic 5G représentera plus de 10 % du trafic mobile total d'ici 2022 d’après les prévisions. Cependant, alors que les communications par fibre optique ont atteint des débits de transmission ultra-rapides, le débit des connexions sans fil, dont les flux sont multipliés par 2 tous les 18 mois, reste le goulot d'étranglement des échanges de données, et il devient urgent d'augmenter les vitesses de transmission sans fil et ce jusqu'à une distance de l’ordre du km.

Le projet T-REX 6G est une proposition en rupture et innovante pour adresser ce défi. Nous proposons d’élaborer des technologies III-V avancées dans un environnement de fabrication silicium en étant compatible avec de telles lignes de fabrication en 200 et 300 mm. Ici, un nouveau paradigme est avancé pour un déploiement industriel : le projet permettra la coexistence de transistors III-V dans le monde des transistors silicium. Le consortium mené par l'IEMN est l'une des premières équipes au monde à vouloir associer à des wafers silicium destinés à des marchés de volume des composants de type Transistor Bipolaire à Hétérojonction (TBH) III-V sur InP, en vue d’applications THz, et tirer le meilleur parti des 2 mondes, silicium et III-V. T-REX 6G se concentrera sur la partie du composant III-V. Il est question de créer "ex-nihilo" un procédé technologique avancé III-V dans un environnement de fabrication silicium, i.e. en totale rupture avec le procédé standard III-V. L’introduction des dispositifs THz à semi-conducteurs III-V dans l'industrie silicium répondra à la future demande du marché de masse des systèmes sans fil de la 6G. Plus, précisément, l'objectif principal est la fourniture d’un dispositif permettant d’augmenter la puissance de sortie au moyen d’un transistor bipolaire à double hétérojonction (DTBH), un tel DTBH sur InP garantissant une tension de claquage élevée jusqu'à 4-5 V, un fonctionnement à haute fréquence jusqu'à 1 THz, pour obtenir un émetteur à forte puissance à 300 GHz.