Ученые изобрели чудо -чип, который навсегда изменит электронику: как она работает
Новое исследование, проведенное Массачусетским технологическим институтом, обнаружило решение на основе чипов, которое может сделать волны терахарца более доступными, чем когда-либо. Интересная инженерия пишет об этом.
Ученые знали волны трахерца в течение многих лет. Эти волны могут разрешить связь с высокой пропускной способностью, сверхбыстливую передачу данных, усовершенствованные медицинские изображения и точный мониторинг окружающей среды. Кроме того, способность проникать в различные материалы без вредного излучения делает их ценными для испытаний на безопасность, контроля качества промышленного качества и химического разжигания. Тем не менее, было трудно использовать потенциал этих волн в электронных устройствах из -за нескольких технологических ограничений.
Терагерц (ТГц) на волны влияют диэлектрическая постоянная — мера того, насколько хорошо материал может хранить и замедлить электрическое поле. Чем ниже эта постоянная, более гладкие волны терагерца могут проходить через материал. К сожалению, кремний, который является ключевым материалом в чипах и электронных схемах, имеет высокую диэлектрическую проницаемость.
Общим подходом к улучшению передачи ТГц -волн является использование кремниевых линз, которые фокусируются и усиливают волновую мощность. Эти линзы не только генерируют волны терагерца, но и увеличивают свою радиационную силу, что позволяет им преодолевать больше расстояний.
Однако есть один улов. Из -за их размера и цены кремниевые линзы не могут быть интегрированы в электронные чипы. Следовательно, волны терагерца, генерируемые этими линзами, не могут быть использованы для передачи данных или других электронных целей.
Технологический институт Массачусетса разработал новый метод улучшения прохождения волн терагерца через кремниевые чипы. Как упоминалось ранее, значительная часть этих волн отражается из -за несоответствия между свойствами кремния и воздуха, что приводит к потере сигнала. Чтобы решить эту проблему, исследователи использовали принцип, называемый сравнением, которое включает в себя снижение разницы между кремниевой (диэлектрической постоянной 11) и воздухом (диэлектрическая постоянная 1), чтобы через нее могло пройти больше волн.
Во -первых, они положили тонкий лист материала на заднюю часть чипа. Этот лист обладает свойствами, которые помогают преодолеть разрыв между кремнием и воздухом, что позволяет проходить больше волн вместо того, чтобы отражать. Затем они использовали лазер для создания микроскопических отверстий в листе, регулируя свои свойства так, чтобы он более эффективно соответствовал волнам ТГц. Наконец, они включали высокочастотные транзисторы, разработанные Intel, которые улучшают генерацию и передачу ТГц -волн.
