科技日报记者 张佳欣美国麻省理工学院网站日前宣布新闻称,该学院的研讨团队开辟出一种基于芯片的太赫兹缩小器-倍增器体系。该体系战胜了现有技巧限度,无需硅透镜即可实现更高的辐射功率。太赫兹波长比无线电波更短、频率更高,应用这种波可实现更快的数据传输速率、更准确的医学成像后果跟更高辨别率的雷达体系。但是,要在半导体芯片上无效天生太赫兹波很艰苦。
现在天生太赫兹波技巧年夜多采取体积宏大且价钱昂贵的硅透镜,不然无奈发生充足辐射功率以供现实利用。但硅透镜每每比芯片自身还要年夜,这使得太赫兹波源难以集成到电子装备中。天生太赫兹波另有一种方法是应用互补金属氧化物半导体芯片的缩小器-倍增器链,它能将无线电波的频率增添到太赫兹范畴。为了到达最佳机能,波会穿过硅芯片并终极从反面发射到氛围中。但是,一个名为介电常数的特征妨碍了波的安稳传输。介电常数影响电磁波与资料的彼此感化,会影响被接收、反射或传输的辐射量。因为硅的介电常数远高于氛围,因而年夜少数太赫兹波会在硅-氛围界限处被反射,而非顺遂地从反面发射出去。此次,团队应用了被称为“婚配”的机电实践,试图均衡硅跟氛围的介电常数,使界限处反射的旌旗灯号量最小化。他们在芯片反面贴了一张薄且带图案的资料片。有了它作为婚配片,年夜少数波都将从反面发射出去。他们还应用英特尔开辟的特别晶体控制造芯片,这些晶体管的最高频率跟击穿电压均高于传统互补金属氧化物晶体管。终极,他们制作出了一种更高效且可扩大的基于芯片的太赫兹波产生器。芯片发生的太赫兹旌旗灯号峰值辐射功率为11.1分贝毫瓦,在现有技巧中处于当先位置。因为这种低本钱芯片可年夜范围制作,因而更轻易集成到现有电子装备中,比方利用于检测暗藏物体的改良型安检扫描仪,或用于准确定位氛围中的传染物的情况监测器等。