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Sistema basato su chip per generare onde terahertz



Le onde terahertz consentono una trasmissione di dati più rapida, imaging medico preciso e radar ad alta risoluzione, ma generarle in modo efficiente su un chip a semiconduttore è impegnativo.Molte tecniche richiedono lenti al silicio ingombranti per ottenere abbastanza potenza radiante, rendendo difficile l'integrazione nei dispositivi elettronici.

I ricercatori del MIT hanno sviluppato un sistema di amplificatore di amplificatore Terahertz che aumenta la potenza radiante senza lenti al silicio.L'aggiunta di un foglio sottile e modellato sul retro del chip e l'uso di transistor Intel ad alta potenza ha creato un generatore basato su chip scalabile per applicazioni come scanner di sicurezza e monitor ambientali.

Fare onde
I ricercatori hanno adottato un approccio diverso applicando una teoria elettromeccanica chiamata corrispondenza, che mira a bilanciare le costanti dielettriche di silicio e aria per ridurre la riflessione del segnale al confine.Hanno raggiunto questo problema attaccando un sottile foglio di materiale con una costante dielettrica tra quella del silicio e dell'aria sul retro del chip, consentendo alla maggior parte delle onde di trasmettere verso l'esterno piuttosto che essere riflessa.

Un approccio scalabile
I ricercatori hanno selezionato un substrato a basso costo disponibile in commercio con una costante dielettrica vicino al valore desiderato per la corrispondenza.Per perfezionare le sue proprietà, hanno usato un cutter laser per creare piccoli fori, regolando precisamente la costante dielettrica.Hanno inoltre integrato i transistor specializzati di Intel, che offrono una tensione massima e di rottura massima maggiore rispetto ai tradizionali transistor CMOS, consentendo al loro chip di generare segnali terahertz con una potenza di radiazione di picco di 11,1 decibel-milliwatt, il più alto tra le tecniche di stato.Poiché il chip è economico e scalabile, potrebbe essere più facilmente integrato nei dispositivi del mondo reale.

Una sfida chiave nel rendere scalabile il chip è stata la gestione della potenza e della temperatura durante la generazione di onde di Terahertz e sviluppare un metodo adatto alla produzione per l'installazione del foglio di abbinamento.I ricercatori hanno in programma di dimostrare la scalabilità fabbricati fabbricati una serie a fasi di fonti CMOS Terahertz, consentendo loro di guidare e concentrare un potente raggio di terahertz usando un dispositivo compatto a basso costo.