System oparty na układach do generowania fal terahertz
Badacze MIT stworzyli skalowalny, tani układ, który generuje fale terahertz o dużej mocy bez wymagania nieporęcznych soczewek krzemu.
Fale terahertz umożliwiają szybszą transmisję danych, precyzyjne obrazowanie medyczne i radar o wysokiej rozdzielczości, ale wydajne generowanie ich na chipie półprzewodnikowym jest trudne.Wiele technik wymaga nieporęcznych soczewek krzemowych, aby osiągnąć wystarczającą moc promieniową, co utrudnia integrację z urządzeniami elektronicznymi.
Naukowcy MIT opracowali system wzmacniacza wzmacniacza terahertz, który zwiększa energię promieniową bez soczewek krzemu.Dodanie cienkiego, wzorzystego arkusza z tyłu układu i za pomocą tranzystorów Intel o dużej mocy stworzyło skalowalny generator oparty na układach do aplikacji takich jak skanery bezpieczeństwa i monitory środowiskowe.
Robienie fal
Naukowcy przyjęli inne podejście, stosując teorię elektromechaniczną zwaną dopasowaniem, która ma na celu zrównoważenie stałych dielektrycznych krzemu i powietrza w celu zmniejszenia odbicia sygnału na granicy.Osiągnęli to poprzez przymocowanie cienkiego arkusza materiału o stałej dielektrycznej między stałą krzemową a powietrzem z tyłu układu, umożliwiając większość fal na zewnątrz, a nie odbicie.
Skalowalne podejście
Naukowcy wybrali tani, dostępny w handlu podłoże z stałą dielektryczną zbliżoną do pożądanej wartości do dopasowania.Aby dopracować jego właściwości, użyli laserowego noża do tworzenia małych otworów, dokładnie dostosowując stałą dielektryczną.Zintegrowali także wyspecjalizowane tranzystory Intela, które oferują wyższą maksymalną częstotliwość i napięcie rozpadu niż tradycyjne tranzystory CMOS, umożliwiając ich chipowi generowanie sygnałów terahertz o szczytowej mocy promieniowania 11,1 decybel-MilliWatts-najwyższe wśród najnowocześniejszych technik artystycznych.Ponieważ układ jest niedrogi i skalowalny, można go łatwiej zintegrować z urządzeniami z prawdziwego świata.
Kluczowym wyzwaniem w zakresie skalowalności chipów było zarządzanie energią i temperaturą podczas generowania fali terahertz i opracowanie przyjaznej produkcji metody instalowania pasującego arkusza.Naukowcy planują wykazać skalowalność poprzez wytwarzanie fazowej tablicy źródeł teerahertz CMOS, umożliwiając im kierowanie i skupienie potężnej wiązki terahertza przy użyciu kompaktowego, taniego urządzenia.
