Moskva fizika-texnika instituti fiziklari Moskva davlat pedagogika universiteti va Manchester universitetidagi hamkasblari bilan grafendagi tunnel effekti asosida yuqori sezgir teragerts nurlanish detektorini yaratdilar. Darhaqiqat, dala effektli tunnel tranzistori an'anaviy sxemalar orqali uzatilmaydigan "havodan" signallar bilan ochilishi mumkin bo'lgan detektorga aylantirildi.
Kvant tunnellari. Rasm manbasi: Daria Sokol, MIPT matbuot xizmati
Fiziklar Mixail Dyakonov va Mixail Shurning 1990-yillar boshida taklif qilgan g‘oyalariga asoslangan kashfiyot simsiz teragerts texnologiyalari davrini yaqinlashtirmoqda. Demak, simsiz aloqa tezligi bir necha barobar ortadi, radar va xavfsizlik texnologiyalari, radioastronomiya va tibbiy diagnostika butunlay yangi bosqichga ko‘tariladi.
Rossiya fiziklarining g'oyasi shundaki, tunnel tranzistoridan signalni kuchaytirish va demodulyatsiya qilish uchun emas, balki "nochiziqli aloqalar tufayli modulyatsiyalangan signalni o'z-o'zidan bitlar yoki ovozli ma'lumotlar ketma-ketligiga aylantiradigan qurilma sifatida foydalanish taklif qilingan". oqim va kuchlanish o'rtasida." Boshqacha qilib aytganda, tunnel effekti tranzistor eshigida juda past signal darajasida sodir bo'lishi mumkin, bu tranzistorga hatto juda zaif signaldan ham tunnel oqimini (ochiq) boshlashga imkon beradi.
Nima uchun tranzistorlardan foydalanishning klassik sxemasi mos emas? Terahertz diapazoniga o'tishda mavjud tranzistorlarning ko'pchiligi kerakli zaryadni olishga vaqtlari yo'q, shuning uchun tranzistorda zaif signal kuchaytirgichi bo'lgan klassik radio sxemasi, keyin demodulyatsiya bilan samarasiz bo'ladi. Ma'lum bir chegaragacha ishlaydigan tranzistorlarni yaxshilash yoki butunlay boshqacha narsani taklif qilish kerak. Rus fiziklari aynan shu "boshqa" ni taklif qilishgan.
Grafen tunnel tranzistori terahertz detektori sifatida. Rasm manbasi: Nature Communications
"Tunnel tranzistorining past kuchlanishlarga kuchli javob berish g'oyasi taxminan o'n besh yildan beri ma'lum", deydi tadqiqot mualliflaridan biri, Fotonika markazining ikki o'lchovli materiallarning optoelektronika laboratoriyasi rahbari. va MIPTda ikki o'lchovli materiallar, Dmitriy Svintsov. "Bizdan oldin hech kim tunnel tranzistorining xuddi shu xususiyatidan teragerts detektori texnologiyasida foydalanish mumkinligini tushunmagan." Olimlar aniqlaganidek, "agar tranzistor boshqaruv signalining past quvvatida yaxshi ochilsa va yopilsa, u havodan zaif signalni ham yaxshi qabul qilishi kerak".
Nature Communications jurnalida tasvirlangan tajriba uchun ikki qavatli grafenda tunnel tranzistori yaratilgan. Tajriba shuni ko'rsatdiki, tunnel rejimida qurilmaning sezgirligi klassik transport rejimiga qaraganda bir necha baravar yuqori. Shunday qilib, eksperimental tranzistor detektori bozorda mavjud bo'lgan shunga o'xshash supero'tkazgich va yarimo'tkazgichli bolometrlardan ko'ra sezgirlikda yomon emas edi. Nazariya shuni ko'rsatadiki, grafen qanchalik toza bo'lsa, sezgirlik shunchalik yuqori bo'ladi, bu zamonaviy teragerts detektorlarining imkoniyatlaridan ancha yuqori va bu evolyutsiya emas, balki sanoatdagi inqilob.
Manba: 3dnews.ru