Fiżiċi mill-Istitut tal-Fiżika u t-Teknoloġija ta 'Moska ma' kollegi mill-Università Pedagoġika ta 'l-Istat ta' Moska u l-Università ta 'Manchester ħolqu detector tar-radjazzjoni terahertz sensittiv ħafna bbażat fuq l-effett ta' tunneling fil-grafen. Fil-fatt, transistor ta 'mina b'effett ta' kamp inbidel f'ditekter, li jista 'jinfetaħ b'sinjali "mill-arja", u mhux trażmess permezz ta' ċirkwiti konvenzjonali.
Mina kwantika. Sors tal-immaġni: Daria Sokol, servizz tal-istampa tal-MIPT
L-iskoperta, li kienet ibbażata fuq l-ideat tal-fiżiċi Mikhail Dyakonov u Mikhail Shur proposti fil-bidu tad-disgħinijiet, tqarreb l-era tat-teknoloġiji tat-terahertz mingħajr fili. Dan ifisser li l-veloċità tal-komunikazzjoni mingħajr fili se tiżdied ħafna drabi, u t-teknoloġiji tar-radar u tas-sigurtà, l-astronomija tar-radju u d-dijanjostika medika se jitilgħu għal livell ġdid sħiħ.
L-idea tal-fiżiċi Russi kienet li t-transistor tal-mina ġie propost li jintuża mhux għall-amplifikazzjoni u d-demodulazzjoni tas-sinjali, iżda bħala apparat li "minnu nnifsu jibdel is-sinjal modulat f'sekwenza ta' bits jew informazzjoni bil-vuċi minħabba r-relazzjoni mhux lineari. bejn il-kurrent u l-vultaġġ.” Fi kliem ieħor, l-effett tal-mini jista 'jseħħ f'livell ta' sinjal estremament baxx fil-bieb tat-transistor, li jippermetti li t-transistor jibda kurrent tal-mini (miftuħ) anke minn sinjal dgħajjef ħafna.
Għaliex l-iskema klassika tal-użu ta 'transisters mhix adattata? Meta timxi lejn il-firxa tat-terahertz, il-biċċa l-kbira tat-transistors eżistenti m'għandhomx ħin biex jirċievu l-ħlas meħtieġ, għalhekk iċ-ċirkwit tar-radju klassiku b'amplifikatur tas-sinjal dgħajjef fuq transistor segwit minn demodulazzjoni jsir ineffettiv. Huwa meħtieġ jew li ttejjeb it-transistors, li taħdem ukoll sa ċertu limitu, jew li toffri xi ħaġa kompletament differenti. Il-fiżiċi Russi pproponew preċiżament dan "l-ieħor."
Transistor tal-mina tal-grafene bħala detector tat-terahertz. Sors tal-immaġni: Nature Communications
"L-idea ta 'rispons qawwi ta' transistor tal-mina għal vultaġġi baxxi ilha magħrufa għal madwar ħmistax-il sena," jgħid wieħed mill-awturi tal-istudju, kap tal-laboratorju tal-optoelettronika ta 'materjali bidimensjonali fiċ-Ċentru għall-Fotonika. u Materjali f'żewġ dimensjonijiet fil-MIPT, Dmitry Svintsov. "Qabelna, ħadd ma rrealizza li din l-istess proprjetà ta 'transistor tal-mina tista' tintuża fit-teknoloġija tad-ditekter tat-terahertz." Kif stabbilixxew ix-xjentisti, "jekk transistor jiftaħ u jagħlaq sew b'qawwa baxxa tas-sinjal tal-kontroll, allura għandu jkun tajjeb ukoll biex jiġbor sinjal dgħajjef mill-arja."
Għall-esperiment, deskritt fil-ġurnal Nature Communications, inħoloq transistor tal-mina fuq graphene b'żewġ saffi. L-esperiment wera li s-sensittività tal-apparat fil-modalità mina hija bosta ordnijiet ta 'kobor ogħla minn dik fil-modalità tat-trasport klassiku. Għalhekk, id-ditekter tat-transistor sperimentali rriżulta li ma kienx agħar fis-sensittività minn bolometri ta 'superkondutturi u semikondutturi simili disponibbli fis-suq. It-teorija tissuġġerixxi li aktar ma jkun pur il-grafene, iktar tkun għolja s-sensittività, li taqbeż ħafna l-kapaċitajiet ta 'ditekters moderni tat-terahertz, u din mhix evoluzzjoni, iżda rivoluzzjoni fl-industrija.
Sors: 3dnews.ru