文 章 搜 索
 
最新 NEW10
1  超临界水的结构解析:
2  用远红外线更快读取磁
3  利用特制的太赫兹光脉
4  光谱学研究揭示龙舌兰
5  太赫兹研究动态&nb
6  研究人员发现磁学中的
7  中国科学院西安光机所
8  天津大学微电子学院在
9  太赫兹成像“透视”小
10  基于芯片而无需硅透镜
热门 TOP10 点击
 太赫兹科学技术的新发 76357
 (2011.10-2 73582
 第五届全国太赫兹科学 72796
 (2011.7-20 42098
 (2012.10-2 38653
 (2011.4-20 38347
 基于光学方法的THz 27982
 (2012.07-2 27823
 石墨烯在微波光子学中 27501
 (2012.04-2 27451
     文 章 新 闻 中 心
基于芯片而无需硅透镜--新型太赫兹波系统实现更高辐射功率
发布时间:2025-03-27 10:16:32 阅读:271

来源:科技日报 张佳欣

通过在芯片背面粘贴一层薄薄的图案化材料,研究人员制作出了一种更高效且可扩展的基于芯片的太赫兹波发生器。图片来源:美国麻省理工学院

    美国麻省理工学院网站日前发布消息称,该学院的研究团队开发出一种基于芯片的太赫兹放大器-倍增器系统。该系统克服了现有技术限制,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,利用这种波可实现更快的数据传输速度、更精确的医学成像效果和更高分辨率的雷达系统。然而,要在半导体芯片上有效生成太赫兹波很困难。

    目前生成太赫兹波技术大多采用体积庞大且价格昂贵的硅透镜,否则无法产生足够辐射功率以供实际应用。但硅透镜往往比芯片本身还要大,这使得太赫兹波源难以集成到电子设备中。

    生成太赫兹波还有一种方式是利用互补金属氧化物半导体芯片的放大器-倍增器链,它能将无线电波的频率增加到太赫兹范围。为了达到最佳性能,波会穿过硅芯片并最终从背面发射到空气中。然而,一个名为介电常数的特性阻碍了波的平稳传输。

    介电常数影响电磁波与材料的相互作用,会影响被吸收、反射或传输的辐射量。由于硅的介电常数远高于空气,因此大多数太赫兹波会在硅-空气边界处被反射,而非顺利地从背面发射出去。

    此次,团队利用了被称为“匹配”的机电理论,试图平衡硅和空气的介电常数,使边界处反射的信号量最小化。他们在芯片背面贴了一张薄且带图案的材料片。有了它作为匹配片,大多数波都将从背面发射出去。他们还使用英特尔开发的特殊晶体管制造芯片,这些晶体管的最高频率和击穿电压均高于传统互补金属氧化物晶体管。最终,他们制造出了一种更高效且可扩展的基于芯片的太赫兹波发生器。

    芯片产生的太赫兹信号峰值辐射功率为11.1分贝毫瓦,在现有技术中处于领先地位。由于这种低成本芯片可大规模制造,因此更容易集成到现有电子设备中,例如应用于检测隐藏物体的改进型安检扫描仪,或用于精确定位空气中的污染物的环境监测器等。

 
 

    太赫兹研发网    太赫兹科学与技术在线杂志    电子学会太赫兹分会 打印本页 | 关闭窗口

版权所有© 2006-2022 太赫兹研发网 www.thznetwork.org.cn
网站地址:四川省成都市成华区建设北路二段四号 邮编:610041