Fisikawan ti Moscow Institute of Physics and Technology sareng kolega ti Moscow State Pedagogical University sareng Universitas Manchester parantos nyiptakeun detektor radiasi terahertz anu sénsitip pisan dumasar kana pangaruh tunneling dina graphene. Nyatana, transistor torowongan épék médan janten detektor, anu tiasa dibuka ku sinyal "tina hawa", sareng henteu dikirimkeun ngaliwatan sirkuit konvensional.
Torowongan kuantum. Sumber gambar: Daria Sokol, layanan pencét MIPT
Papanggihan, anu dumasar kana ideu fisikawan Mikhail Dyakonov sareng Mikhail Shur anu diajukeun dina awal 1990-an, ngadeukeutkeun jaman téknologi terahertz nirkabel. Ieu ngandung harti yén laju komunikasi nirkabel bakal ningkat sababaraha kali leuwih, sarta radar jeung téhnologi kaamanan, astronomi radio jeung diagnostics médis bakal naek ka tingkat anyar sakabeh.
Pamanggih para fisikawan Rusia nya éta transistor torowongan diusulkeun pikeun dipaké teu keur amplifikasi sinyal jeung demodulasi, tapi salaku alat nu "ku sorangan ngarobah sinyal dimodulasi kana runtuyan bit atawa informasi sora alatan hubungan nonlinier. antara arus jeung tegangan". Dina basa sejen, pangaruh tunneling bisa lumangsung dina tingkat sinyal pisan low di gerbang transistor urang, nu bakal ngidinan transistor pikeun initiate arus tunneling (muka) sanajan tina sinyal pisan lemah.
Naha skéma klasik ngagunakeun transistor henteu cocog? Nalika pindah ka rentang terahertz, lolobana transistor nu geus aya teu boga waktu pikeun nampa muatan diperlukeun, jadi sirkuit radio klasik jeung amplifier sinyal lemah dina transistor dituturkeun ku demodulasi jadi teu epektip. Ieu diperlukeun boh pikeun ngaronjatkeun transistor, nu ogé jalan nepi ka wates nu tangtu, atawa nawarkeun hal lengkep beda. fisikawan Rusia diusulkeun persis ieu "lain".
Transistor torowongan Graphene salaku detektor terahertz. Sumber gambar: Nature Communications
"Gagasan réspon anu kuat tina transistor torowongan kana voltase rendah parantos dipikanyaho sakitar lima belas taun," saur salah sahiji pangarang pangajaran, kapala laboratorium optoeléktronik bahan dua diménsi di Pusat Fotonik. jeung Bahan Dua Diménsi di MIPT, Dmitry Svintsov. "Sateuacan kami, teu aya anu sadar yén sipat anu sami tina transistor torowongan ieu tiasa dianggo dina téknologi detektor terahertz." Sakumaha anu ditetepkeun ku élmuwan, "upami transistor muka sareng nutup saé dina kakuatan sinyal kontrol anu lemah, maka éta ogé kedah saé nyandak sinyal anu lemah tina hawa."
Pikeun percobaan, digambarkeun dina jurnal Nature Communications, transistor torowongan dijieun dina graphene bilayer. Ékspérimén nunjukkeun yén sensitipitas alat dina modeu torowongan sababaraha ordo gedéna langkung luhur tibatan dina modeu angkutan klasik. Ku kituna, detektor transistor ékspérimén tétéla henteu langkung parah sensitipitasna tibatan superkonduktor sareng bolometer semikonduktor anu aya di pasar. Téori nunjukkeun yén graphene anu langkung murni, langkung luhur sensitipitasna, anu jauh ngaleuwihan kamampuan detéktor terahertz modern, sareng ieu sanés évolusi, tapi révolusi dina industri.
sumber: 3dnews.ru