Fisikawan saka Institut Fisika lan Teknologi Moskow karo kolega saka Universitas Pedagogi Negara Moskow lan Universitas Manchester wis nggawe detektor radiasi terahertz sing sensitif banget adhedhasar efek tunneling ing graphene. Nyatane, transistor terowongan efek lapangan diowahi dadi detektor, sing bisa dibukak kanthi sinyal "saka udhara", lan ora ditularake liwat sirkuit konvensional.
Terowongan kuantum. Sumber gambar: Daria Sokol, layanan pers MIPT
Panemuan kasebut adhedhasar gagasan fisikawan Mikhail Dyakonov lan Mikhail Shur sing diusulake ing awal taun 1990-an, nyedhak jaman teknologi terahertz nirkabel. Iki tegese kacepetan komunikasi nirkabel bakal mundhak kaping pirang-pirang, lan teknologi radar lan keamanan, astronomi radio lan diagnostik medis bakal munggah menyang tingkat anyar.
Ide para fisikawan Rusia yaiku yen transistor trowongan diusulake ora digunakake kanggo amplifikasi sinyal lan demodulasi, nanging minangka piranti sing "kanthi dhewe ngowahi sinyal modulasi dadi urutan bit utawa informasi swara amarga hubungan nonlinear. antarane saiki lan voltase." Ing tembung liya, efek tunneling bisa kedadeyan ing tingkat sinyal sing sithik banget ing gerbang transistor, sing bakal ngidini transistor miwiti arus tunneling (mbukak) sanajan saka sinyal sing ringkih.
Yagene skema klasik nggunakake transistor ora cocog? Nalika pindhah menyang kisaran terahertz, umume transistor sing ana ora duwe wektu kanggo nampa biaya sing dibutuhake, mula sirkuit radio klasik kanthi amplifier sinyal sing lemah ing transistor sing diikuti demodulasi dadi ora efektif. Sampeyan perlu salah siji kanggo nambah transistor, kang uga dianggo nganti watesan tartamtu, utawa kanggo kurban soko temen beda. Fisikawan Rusia ngusulake "liyane" iki.
Transistor terowongan Graphene minangka detektor terahertz. Sumber gambar: Nature Communications
"Ide babagan respon sing kuat saka transistor trowongan kanggo voltase kurang wis dikenal kira-kira limalas taun," ujare salah sawijining penulis sinau, kepala laboratorium optoelektronik bahan rong dimensi ing Pusat Fotonik. lan Bahan Loro Dimensi ing MIPT, Dmitry Svintsov. "Sadurunge kita, ora ana sing ngerti yen properti transistor trowongan sing padha iki bisa digunakake ing teknologi detektor terahertz." Kaya sing wis ditetepake para ilmuwan, "yen transistor mbukak lan nutup kanthi apik ing kekuwatan sinyal kontrol sing sithik, mula uga kudu apik kanggo njupuk sinyal sing ringkih saka udhara."
Kanggo eksperimen, diterangake ing jurnal Nature Communications, transistor trowongan digawe ing graphene bilayer. Eksperimen kasebut nuduhake yen sensitivitas piranti ing mode terowongan sawetara urutan gedhene luwih dhuwur tinimbang ing mode transportasi klasik. Mangkono, detektor transistor eksperimen dadi sensitivitas ora luwih elek tinimbang bolometer superkonduktor lan semikonduktor sing padha sing kasedhiya ing pasar. Teori kasebut nuduhake yen graphene sing luwih murni, sensitivitas sing luwih dhuwur, sing ngluwihi kemampuan detektor terahertz modern, lan iki dudu evolusi, nanging revolusi ing industri.
Source: 3dnews.ru