Терагерцовое (ТГц) волны падения между СВЧ и инфракрасным излучением в электромагнитном спектре, колеблющегося на частотах между 100 миллиардов и 30 триллионов циклов в секунду. Эти волны ценится за свои отличительные свойства: они могут проникать через бумагу, одежду, дерево и стены, а также определения загрязнения воздуха. ТГц источников может революционизировать безопасности и медицинских систем визуализации. Более того, их способность переносить огромные количества данных может содержать ключ к быстрой беспроводной связи.
ТГц-волны представляют собой тип неионизирующих излучений, то есть они не представляют опасности для здоровья человека. Технология уже применяется в некоторых аэропортах для проверки пассажиров и выявлять опасные объекты и вещества.
Несмотря на проведение большой потенциал, ТГц волн широко не используются, потому что они являются дорогостоящими и громоздкими для создания. Но новая технология, разработанная исследователями в ЕПФЛ может изменить все это. Команда на мощность и широкий диапазон-ГАП электроники научно-исследовательская лаборатория (Powerlabбыл), под руководством профессора Элисон Matioli, создали наноустройство (1 нанометр = 1 миллионная миллиметра), который может генерировать крайне мощных сигналов за несколько пикосекунд, или одну триллионную секунды, что обеспечивает высокую мощность ТГц волн.
Технология, которая может быть установлена на чип или гибких носителей, может быть установлен в смартфонах и других портативных устройствах. Работа первая-автор Мухаммед Samizadeh Нику, аспирант в Powerlabбыл, была опубликована в журнале Nature.
Как это работает
Компактный, недорогой, полностью электрический наноустройство создает высокое-интенсивность волны из крошечного источника в кратчайшие сроки. Он работает путем создания мощного «СПАРК» с напряжение скачет от 10В (или меньше) до 100 В в диапазоне пикосекунд. Устройство способно генерировать эту искру почти непрерывно, то есть он может излучать до 50 миллионов сигналов в секунду. Когда подключили к антеннам, система может генерировать и излучать мощных ТГц волн.
Прибор состоит из двух металлических пластин, расположенных очень близко друг к другу, вплоть до 20 нанометров. При подаче напряжения электроны рывок к одной из плит, где они образуют nanoplasma. Как только напряжение достигает определенного порога, электроны испускаются практически мгновенно на вторую плиту. Это быстрое перемещение позволило столь быстро переключается создает высокой интенсивности импульса, который производит высокочастотные волны.
Обычных электронных устройств, которые способны только переключать на скорости до одного вольта на пикосекундные — слишком медленно для получения высокой мощности ТГц волн.
Новое наноустройство, которое может быть более чем в десять раз быстрее, могут генерировать оба высоких энергий и высокочастотных импульсов. «Как правило, невозможно достичь высоких значений для переменных», — говорит Matioli. «Высокочастотные полупроводниковые приборы представляют собой наноразмерные в размер. Только они могут справиться с нескольких вольт до пробоя. Высокой мощности устройств, между тем, слишком большой и медленный для генерации терагерцовых волн. Мы решили вернуться к старой области плазмы с государством в самых современных технологий изготовления наноразмерных предложить новое устройство, чтобы обойти эти ограничения».
По данным Matioli, новое устройство отталкивает все переменные до крайности: «высокочастотный, большой мощности и наноразмерных не термины, которые вы обычно слышите в одном предложении.»
«Эти наноустройства, с одной стороны, приносят чрезвычайно высокий уровень простоты и низкой стоимости, и на другой стороне, показывают отличную производительность. Кроме того, они могут быть интегрированы с другими электронными устройствами, например, транзистор. Учитывая эти уникальные свойства, nanoplasma может формировать новое будущее для области сверхбыстрой электроники», — говорит Samizadeh.
Технология может иметь широкий круг применения, помимо генерации ТГц волн. «Мы уверены, что там будет более инновационные приложения», — добавляет Matioli.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!