Sistema basado en chips para generar ondas de terahercios
Los investigadores del MIT han creado un chip escalable de bajo costo que genera ondas de terahercios de alta potencia sin requerir lentes de silicio voluminosas.
Las ondas de Terahertz permiten una transmisión de datos más rápida, imágenes médicas precisas y radar de alta resolución, pero generarlas de manera eficiente en un chip de semiconductores es un desafío.Muchas técnicas requieren lentes de silicio voluminosas para lograr una potencia radiante suficiente, lo que dificulta la integración en dispositivos electrónicos.
Los investigadores del MIT han desarrollado un sistema multultiplicador de amplificador Terahertz que aumenta la potencia radiante sin lentes de silicio.Agregar una hoja delgada y estampada a la parte posterior del chip y usar transistores Intel de alta potencia creó un generador basado en chips escalable para aplicaciones como escáneres de seguridad y monitores ambientales.
Hacer olas
Los investigadores adoptaron un enfoque diferente al aplicar una teoría electromecánica llamada coincidencia, cuyo objetivo es equilibrar las constantes dieléctricas de silicio y aire para reducir la reflexión de la señal en el límite.Lo lograron uniendo una lámina delgada de material con una constante dieléctrica entre la de silicio y aire a la parte posterior del chip, permitiendo que la mayoría de las olas transmitan hacia afuera en lugar de reflejarse.
Un enfoque escalable
Los investigadores seleccionaron un sustrato de bajo costo y comercialmente disponible con una constante dieléctrica cercana al valor deseado para la coincidencia.Para ajustar sus propiedades, usaron un cortador láser para crear pequeños agujeros, ajustando la constante dieléctrica con precisión.También integraron los transistores especializados de Intel, que ofrecen un voltaje de frecuencia y descomposición de frecuencia máxima más alta que los transistores tradicionales de CMOS, lo que permite que su chip genere señales de terahercios con un poder de radiación máximo de 11.1 decibel-miliwatios, el más alto entre las técnicas de vanguardia.Dado que el chip es económico y escalable, podría integrarse más fácilmente en dispositivos del mundo real.
Un desafío clave para hacer que el chip sea escalable fue administrar la potencia y la temperatura durante la generación de ondas de Terahertz y desarrollar un método amigable para la fabricación para instalar la hoja coincidente.Los investigadores planean demostrar escalabilidad fabricando una matriz gradual de fuentes CMOS Terahertz, lo que les permite dirigir y enfocar un poderoso haz de Terahercios utilizando un dispositivo compacto de bajo costo.
