మాస్కో ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్ అండ్ టెక్నాలజీకి చెందిన భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మాస్కో స్టేట్ పెడగోగికల్ యూనివర్శిటీ మరియు యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మాంచెస్టర్‌ల సహచరులతో కలిసి గ్రాఫేన్‌లోని టన్నెలింగ్ ప్రభావం ఆధారంగా అత్యంత సున్నితమైన టెరాహెర్ట్జ్ రేడియేషన్ డిటెక్టర్‌ను రూపొందించారు. వాస్తవానికి, ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ టన్నెల్ ట్రాన్సిస్టర్ డిటెక్టర్‌గా మార్చబడింది, ఇది "గాలి నుండి" సంకేతాల ద్వారా తెరవబడుతుంది మరియు సాంప్రదాయ సర్క్యూట్‌ల ద్వారా ప్రసారం చేయబడదు.
క్వాంటం టన్నెలింగ్. చిత్ర మూలం: డారియా సోకోల్, MIPT ప్రెస్ సర్వీస్
1990ల ప్రారంభంలో ప్రతిపాదించిన భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మిఖాయిల్ డయాకోనోవ్ మరియు మిఖాయిల్ షుర్ ఆలోచనలపై ఆధారపడిన ఈ ఆవిష్కరణ వైర్‌లెస్ టెరాహెర్ట్జ్ టెక్నాలజీల యుగాన్ని మరింత దగ్గర చేస్తుంది. దీని అర్థం వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ల వేగం చాలా రెట్లు పెరుగుతుంది మరియు రాడార్ మరియు భద్రతా సాంకేతికతలు, రేడియో ఖగోళ శాస్త్రం మరియు వైద్య విశ్లేషణలు సరికొత్త స్థాయికి పెరుగుతాయి.
రష్యన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తల ఆలోచన ఏమిటంటే, టన్నెల్ ట్రాన్సిస్టర్‌ను సిగ్నల్ యాంప్లిఫికేషన్ మరియు డీమోడ్యులేషన్ కోసం ఉపయోగించకూడదని ప్రతిపాదించబడింది, కానీ "స్వయంగా మాడ్యులేటెడ్ సిగ్నల్‌ను నాన్ లీనియర్ రిలేషన్‌షిప్ కారణంగా బిట్స్ లేదా వాయిస్ సమాచారం యొక్క సీక్వెన్స్‌గా మార్చే పరికరం. కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య." మరో మాటలో చెప్పాలంటే, టన్నెలింగ్ ప్రభావం ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క గేట్ వద్ద చాలా తక్కువ సిగ్నల్ స్థాయిలో సంభవించవచ్చు, ఇది ట్రాన్సిస్టర్ చాలా బలహీనమైన సిగ్నల్ నుండి కూడా టన్నెలింగ్ కరెంట్ (ఓపెన్) ప్రారంభించడానికి అనుమతిస్తుంది.
ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఉపయోగించే క్లాసిక్ స్కీమ్ ఎందుకు సరిపోదు? టెరాహెర్ట్జ్ శ్రేణికి వెళ్లినప్పుడు, ఇప్పటికే ఉన్న చాలా ట్రాన్సిస్టర్‌లకు అవసరమైన ఛార్జ్‌ని స్వీకరించడానికి సమయం ఉండదు, కాబట్టి ట్రాన్సిస్టర్‌పై బలహీనమైన సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్‌తో కూడిన క్లాసిక్ రేడియో సర్క్యూట్ తర్వాత డీమోడ్యులేషన్ అసమర్థంగా మారుతుంది. ట్రాన్సిస్టర్‌లను మెరుగుపరచడం అవసరం, ఇది ఒక నిర్దిష్ట పరిమితి వరకు పని చేస్తుంది లేదా పూర్తిగా భిన్నమైనదాన్ని అందించడం. రష్యన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఖచ్చితంగా దీనిని "ఇతర" ప్రతిపాదించారు.
టెరాహెర్ట్జ్ డిటెక్టర్‌గా గ్రాఫేన్ టన్నెల్ ట్రాన్సిస్టర్. చిత్ర మూలం: నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్
"తక్కువ వోల్టేజ్‌లకు టన్నెల్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బలమైన ప్రతిస్పందన యొక్క ఆలోచన సుమారు పదిహేను సంవత్సరాలుగా ప్రసిద్ది చెందింది" అని ఫోటోనిక్స్ సెంటర్‌లోని రెండు డైమెన్షనల్ మెటీరియల్‌ల ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రయోగశాల అధిపతి, అధ్యయన రచయితలలో ఒకరు చెప్పారు. మరియు MIPT వద్ద టూ-డైమెన్షనల్ మెటీరియల్స్, డిమిత్రి స్వింట్సోవ్. "టెరాహెర్ట్జ్ డిటెక్టర్ టెక్నాలజీలో టన్నెల్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఇదే ప్రాపర్టీని ఉపయోగించవచ్చని మా ముందు ఎవరూ గ్రహించలేదు." శాస్త్రవేత్తలు స్థాపించినట్లుగా, "కంట్రోల్ సిగ్నల్ యొక్క తక్కువ శక్తితో ట్రాన్సిస్టర్ బాగా తెరిచి మరియు మూసివేసినట్లయితే, అది గాలి నుండి బలహీనమైన సిగ్నల్‌ను తీయడంలో కూడా మంచిది."
నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్ జర్నల్‌లో వివరించిన ప్రయోగం కోసం, బిలేయర్ గ్రాఫేన్‌పై టన్నెల్ ట్రాన్సిస్టర్ సృష్టించబడింది. టన్నెల్ మోడ్‌లో పరికరం యొక్క సున్నితత్వం క్లాసికల్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ మోడ్‌లో కంటే అనేక ఆర్డర్‌లు ఎక్కువగా ఉందని ప్రయోగం చూపించింది. ఈ విధంగా, ప్రయోగాత్మక ట్రాన్సిస్టర్ డిటెక్టర్ మార్కెట్‌లో లభించే ఇలాంటి సూపర్ కండక్టర్ మరియు సెమీకండక్టర్ బోలోమీటర్‌ల కంటే సున్నితత్వంలో అధ్వాన్నంగా లేదు. గ్రాఫేన్ ఎంత స్వచ్ఛంగా ఉంటే అంత ఎక్కువ సున్నితత్వం ఉంటుందని, ఇది ఆధునిక టెరాహెర్ట్జ్ డిటెక్టర్ల సామర్థ్యాలను మించి ఉంటుందని సిద్ధాంతం సూచిస్తుంది మరియు ఇది పరిణామం కాదు, పరిశ్రమలో ఒక విప్లవం.
మూలం: 3dnews.ru