रूसमा असामान्य अतिसंवेदनशील टेराहर्ट्ज विकिरण डिटेक्टर बनाइएको छ

मस्को स्टेट पेडागोजिकल युनिभर्सिटी र युनिभर्सिटी अफ म्यानचेस्टरका सहकर्मीहरूसँग मस्को इन्स्टिच्युट अफ फिजिक्स एन्ड टेक्नोलोजीका भौतिकशास्त्रीहरूले ग्राफिनमा टनेलिङ प्रभावमा आधारित अत्यधिक संवेदनशील टेराहर्ट्ज विकिरण डिटेक्टर सिर्जना गरेका छन्। वास्तवमा, फिल्ड-इफेक्ट टनेल ट्रान्जिस्टरलाई डिटेक्टरमा परिणत गरिएको थियो, जुन "हावाबाट" संकेतहरूद्वारा खोल्न सकिन्छ, र परम्परागत सर्किटहरू मार्फत प्रसारित हुँदैन।

क्वान्टम टनेलिङ। छवि स्रोत: डारिया सोकोल, MIPT प्रेस सेवा

सन् १९९० को प्रारम्भमा भौतिकशास्त्री मिखाइल डायकोनोभ र मिखाइल शुरको विचारमा आधारित रहेको यो खोजले ताररहित टेराहर्ट्ज प्रविधिको युगलाई नजिक ल्याउँछ। यसको मतलब यो हो कि ताररहित संचारको गति धेरै गुणा बढ्नेछ, र रडार र सुरक्षा प्रविधिहरू, रेडियो खगोल विज्ञान र चिकित्सा निदानहरू पूरै नयाँ स्तरमा बढ्नेछ।

रूसी भौतिकशास्त्रीहरूको विचार यो थियो कि टनेल ट्रान्जिस्टरलाई संकेत प्रवर्धन र डिमोड्युलेसनको लागि प्रयोग गर्न प्रस्ताव गरिएको थिएन, तर एक उपकरणको रूपमा जुन "आफैले ननलाइनर सम्बन्धको कारण बिट्स वा आवाज जानकारीको अनुक्रममा परिमार्जन गरिएको संकेतलाई परिणत गर्दछ। वर्तमान र भोल्टेज बीच।" अर्को शब्दमा, टनेलिङ प्रभाव ट्रान्जिस्टरको गेटमा अत्यन्त कम सिग्नल स्तरमा हुन सक्छ, जसले ट्रान्जिस्टरलाई धेरै कमजोर सिग्नलबाट पनि टनेलिङ करन्ट (खुला) सुरु गर्न अनुमति दिन्छ।

ट्रान्जिस्टर प्रयोग गर्ने क्लासिक योजना किन उपयुक्त छैन? टेराहर्ट्ज दायरामा सर्दा, धेरै अवस्थित ट्रान्जिस्टरहरूसँग आवश्यक चार्ज प्राप्त गर्न समय हुँदैन, त्यसैले डिमोड्युलेसन पछि ट्रान्जिस्टरमा कमजोर सिग्नल एम्पलीफायर भएको क्लासिक रेडियो सर्किट अप्रभावी हुन्छ। यो या त ट्रान्जिस्टरहरू सुधार गर्न आवश्यक छ, जसले एक निश्चित सीमासम्म काम गर्दछ, वा पूर्ण रूपमा फरक प्रस्ताव गर्न। रूसी भौतिकशास्त्रीहरूले यो "अन्य" लाई ठीकसँग प्रस्ताव गरे।

टेराहर्ट्ज डिटेक्टरको रूपमा ग्राफिन टनेल ट्रान्जिस्टर। छवि स्रोत: प्रकृति संचार

सेन्टर फर फोटोनिक्समा दुई-आयामी सामग्रीको अप्टोइलेक्ट्रोनिक्स प्रयोगशालाका प्रमुख, अध्ययनका लेखकहरू मध्ये एकले भने, "कम भोल्टेजहरूमा सुरुङ ट्रान्जिस्टरको बलियो प्रतिक्रियाको विचार लगभग पन्ध्र वर्षदेखि ज्ञात छ।" र MIPT मा दुई-आयामी सामग्री, दिमित्री Svintsov। "हामी भन्दा पहिले, कसैले बुझेन कि टनेल ट्रान्जिस्टरको समान गुण टेराहर्ट्ज डिटेक्टर टेक्नोलोजीमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।" वैज्ञानिकहरूले स्थापित गरेझैं, "यदि ट्रान्जिस्टर नियन्त्रण सिग्नलको कम शक्तिमा राम्रोसँग खुल्छ र बन्द हुन्छ, तब यो हावाबाट कमजोर संकेत उठाउनमा पनि राम्रो हुनुपर्छ।"

प्रयोगको लागि, नेचर कम्युनिकेसन्स जर्नलमा वर्णन गरिएको, बाईलेयर ग्राफिनमा टनेल ट्रान्जिस्टर सिर्जना गरिएको थियो। प्रयोगले देखाएको छ कि टनेल मोडमा उपकरणको संवेदनशीलता शास्त्रीय यातायात मोडमा भन्दा धेरै परिमाणको अर्डर हो। यसरी, प्रयोगात्मक ट्रान्जिस्टर डिटेक्टर बजारमा उपलब्ध समान सुपरकन्डक्टर र सेमीकन्डक्टर बोलोमिटरहरू भन्दा संवेदनशीलतामा खराब थिएन। सिद्धान्तले सुझाव दिन्छ कि ग्राफिन जति शुद्ध हुन्छ, संवेदनशीलता त्यति नै उच्च हुन्छ, जुन आधुनिक टेराहर्ट्ज डिटेक्टरहरूको क्षमता भन्दा धेरै बढी हुन्छ, र यो विकास होइन, तर उद्योगमा क्रान्ति हो।

स्रोत: 3dnews.ru