Inżynierowie z Kalifornijskiego Instytutu Technologii (Caltech) opracowali krzemowy układ scalony emitujący fale elektromagnetyczne z zakresu teraherców, które stanowi alternatywę dla jonizującego, i zatem szkodliwego, promieniowania rentgenowskiego.
Układy tego typu mogłyby zostać użyte w wielu zastosowaniach, m.in. w ręcznych urządzeniach prześwietlających, kontrolerach gier w stylu Kinecta oraz w medycynie. Jak mówi Ali Hajimiri z Caltech, "Te chipy dadzą początek nowej generacji niezwykle wszechstronnych czujników."
Naukowcy wytworzyli go w tej samej, niedrogiej technologii CMOS, w której produkuje się zwykłe chipy spotykane w konsumenckich urządzeniach elektronicznych. Udało im się uzyskać tysiąckrotnie większą moc sygnału, niż w przypadku podobnych rozwiązań. Ponadto, emitowana wiązka może być dynamicznie kierowana w dowolną stronę (na zasadzie szyku fazowanego). Jest to pierwsze na świecie rozwiązanie tego typu działające w zakresie THz.
Aby stworzyć w technologii CMOS układ działający w zakresie THz, Hajimiri i jego zespół musieli najpierw pokonać szereg trudności. Przede wszystkim, zwykłe krzemowe układy scalone nie nadają się do pracy w tym zakresie. Każdy tranzystor ma swoją częstotliwość graniczną, po przekroczeniu której przestaje wzmacniać sygnał. Naukowcy obeszli ten problem, wykorzystując dużą liczbę tranzystorów pracujących 40-50% powyżej swojej częstotliwości granicznej. Każdy z nich wytwarza słaby sygnał, lecz gdy wszystkie pracują synchronicznie, można uzyskać odpowiednio silne promieniowanie.
Kolejną kwestią były anteny i sposób dostarczania sygnału do nich. Przy tak wielkiej częstotliwości nie da się używać przewodów, a tradycyjne anteny zintegrowane w chipie są niesprawne. Dlatego też inżynierowie z Caltech cały swój układ zamienili w antenę, a właściwie układ antenowy, złożony z niezależnie zasilanych segmentów.
Źródło:
http://www.radio-electronics.com/news/wireles...gy/silicon-chips-radiate-terahertz-waves-2413
Cool? Ranking DIY