Москванын Физика-техникалык институтунун физиктери Москва мамлекеттик педагогикалык университетинин жана Манчестер университетинин кесиптештери менен графендеги туннелдик эффекттин негизинде өтө сезгич терагерц нурлануу детекторун түзүштү. Чынында, талаа эффективдүү туннель транзистору кадимки схемалар аркылуу берилбестен, "абадан" сигналдар менен ачыла турган детекторго айланган.
Кванттык туннелдөө. Сүрөт булагы: Дарья Сокол, MIPT басма сөз кызматы
Физиктер Михаил Дьяконов менен Михаил Шурдун 1990-жылдардын башында сунуштаган идеяларына негизделген ачылыш зымсыз терагерц технологияларынын доорун жакындатат. Бул зымсыз байланыштын ылдамдыгы көп эсе жогорулап, радар жана коопсуздук технологиялары, радиоастрономия жана медициналык диагностика таптакыр жаңы деңгээлге көтөрүлөт дегенди билдирет.
Орус физиктеринин идеясы туннелдик транзисторду сигналды күчөтүү жана демодуляциялоо үчүн эмес, сызыктуу эмес байланыштан улам модуляцияланган сигналды биттердин ырааттуулугуна же үн маалыматына айлантуучу түзүлүш катары колдонуу сунушталган. ток менен чыңалуу ортосунда». Башкача айтканда, туннелдик эффект транзистордун дарбазасында өтө төмөн сигнал деңгээлинде пайда болушу мүмкүн, бул транзисторго өтө начар сигналдан да туннелдик токту (ачык) баштоого мүмкүндүк берет.
Эмне үчүн транзисторлорду колдонуунун классикалык схемасы ылайыктуу эмес? Терагерц диапазонуна өткөндө, учурдагы транзисторлордун көбү талап кылынган зарядды алууга үлгүрбөйт, андыктан транзистордо начар сигнал күчөткүчтүү классикалык радио схемасы, андан кийин демодуляциясы натыйжасыз болуп калат. Же белгилүү бир чекке чейин иштеген транзисторлорду өркүндөтүү керек, же таптакыр башка нерсени сунуштоо керек. Орус физиктери дал ушул “башка” дегенди сунушташкан.
Графен туннелинин транзистору терагерц детектору катары. Сүрөт булагы: Nature Communications
"Туннелдик транзистордун төмөнкү чыңалууга күчтүү жооп кайтаруу идеясы болжол менен он беш жылдан бери белгилүү", - дейт изилдөөнүн авторлорунун бири, Фотоника борборунун эки өлчөмдүү материалдардын оптоэлектроника лабораториясынын башчысы. жана MIPT боюнча эки өлчөмдүү материалдар, Дмитрий Свинцов. "Бизге чейин, туннель транзисторунун ушул эле касиети терагерц детекторунун технологиясында колдонулушу мүмкүн экенин эч ким түшүнгөн эмес." Окумуштуулар белгилегендей, "эгер транзистор башкаруу сигналынын аз кубаттуулугунда жакшы ачылып-жабылса, анда ал абадан начар сигналды алууда да жакшы болушу керек".
Nature Communications журналында сүрөттөлгөн эксперимент үчүн эки катмарлуу графинде туннель транзистору түзүлгөн. Эксперимент туннель режиминде аппараттын сезгичтиги классикалык транспорт режимине караганда бир нече ирет жогору экенин көрсөттү. Ошентип, эксперименталдык транзистордук детектор сезгичтиги боюнча рынокто бар окшош супер өткөргүч жана жарым өткөргүч болометрлерден кем эмес болуп чыкты. Теория графен канчалык таза болсо, сезгичтиги ошончолук жогору болот, бул заманбап терагерц детекторлорунун мүмкүнчүлүктөрүнөн алда канча ашып кетет жана бул эволюция эмес, тармактагы революция деп болжолдойт.
Source: 3dnews.ru