Puslaidininkinis lazerinis jungiklis naujos kartos ryšiui

„Lawrence Livermore“ nacionalinės laboratorijos inžinieriai sukūrė naujo tipo puslaidininkinius automatinius jungiklius su lazeriniu varikliu, kuris teoriškai galėtų pasiekti didesnį greitį esant aukštesnei įtampai nei esami fotolaidininkai. Tyrėjai mano, kad jei įrenginį būtų galima įdiegti, jį būtų galima miniatiūrizuoti և, įterptą į palydovus, kad įgalintų ryšio sistemas, viršijančias 5G, perduodant daugiau duomenų didesniu greičiu didesniu atstumu. Paskola LLNL:

Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos (LLNL) inžinieriai sukūrė naujo tipo lazerinius puslaidininkinius jungiklius, kurie teoriškai galėtų pasiekti didesnį greitį esant aukštesnei įtampai nei esami fotoelektriniai įtaisai. Tokio prietaiso sukūrimas galėtų įgalinti naujos kartos palydovinio ryšio sistemas, kurios galės perduoti daugiau duomenų didesniu greičiu didesniu atstumu, sako tyrimo grupė.

LLNL և Ilinojaus Urbana-Champaign universiteto (UIUC) mokslininkai praneša apie modeliavimo dizainą նախագծ naujas siųstuvas IEEE elektronikos draugijos leidinysPrietaisas naudoja didelės energijos lazerius, kad sukeltų elektros krūvio debesį pagrindinėje medžiagoje – gallio nitride, esant ekstremaliems elektriniams laukams.

Skirtingai nuo įprastų puslaidininkių, kuriuose elektronai juda greičiau, kai padidėja pritaikytas elektrinis laukas, gallio nitridas pasižymi reiškiniu, vadinamu neigiamu diferenciniu judrumu, kai susidaręs elektronų debesis neišsklaido, o iš tikrųjų sulėtėja prieš debesį. Tyrėjai teigia, kad tai leidžia prietaisui generuoti ypač greitus impulsus, aukštos įtampos signalus, artėjant vienam terahercui.

„Šio projekto tikslas yra sukurti prietaisą, kuris yra žymiai galingesnis nei esamos technologijos, tačiau jis gali veikti labai aukštais dažniais“, – sakė LLNL inžinierius ir vyriausiasis tyrėjas Larsas Lossas. „Tai veikia unikaliu režimu, kai išėjimo impulsas iš tikrųjų gali būti trumpesnis nei lazerio įvesties impulsas, beveik kaip suspaudimo įtaisas. Optinę įvestį galite įspausti į elektros išvestį, taigi ji leidžia generuoti labai didelę spartą, labai didelę energijos radijo dažnio bangos ilgį.

Jei būtų galima perjungti popierinį fotožurnalisto jungiklį, jis galėtų būti miniatiūrinis և įterptas į palydovus, kad įgalintų didesnes nei 5G ryšio sistemas, perduotų daugiau duomenų didesniu greičiu, didesniais atstumais.

Didelės energijos ir aukšto dažnio technologijos yra viena iš naujausių sričių, kur kietojo kūno prietaisai dar neturi pakeisti vakuuminių vamzdžių, pridūrė Vos. Naujos kompaktiškos puslaidininkių technologijos, galinčios veikti didesniu nei 300 GHz dažniu, kai išėjimo galia yra vatai ar didesnė, yra labai paklausios tokioms programoms. Pasak mokslininkų, energijos gamyba yra ribota.

„Modeliuojant šį naują jungiklį և modeliavimas suteiks eksperimentų, susilpnins bandymų struktūras, pagerins laboratorinių tyrimų pasisekimą և sėkmės rodiklis užkirsdamas kelią bandymams ir klaidoms և leis teisingai interpretuoti eksperimentinius duomenis“, – sako pagrindinis autorius Shalo Rakheja. UIUC Holoniako mikro-nanotechnologijų laboratorijos Elektros ir kompiuterių inžinerijos katedros asistentas.

Mokslininkai sukuria jungiklius LLNL, tiria kitas medžiagas, tokias kaip gallio arsenas, kad optimizuotų efektyvumą.

„Galio arsenidas pasižymi neigiamu diferenciniu judrumu žemesniuose elektriniuose laukuose nei galio nitridas, todėl tai puikus modelis norint suprasti poveikio kompromisus atliekant pigesnius bandymus“, – sakė Karen Dowling, LLNL podoktorantūros tyrimų bendraautorė.

Nuoroda. Sekli Rajaje «” Near Terahertz GaN šviesos jungiklių dizainas ավորում modeliavimas Veikimas esant neigiamam diferenciniam judrumui և pulso suspaudimas »Kexin Lee; Karen M. Dowling; Adamas M. Conway և Larsas F. Vossas, 2021 m. Gegužės 5 d .; IEEE elektronikos draugijos leidinys,
DOI: 10.1109 / JEDS.2021.3077761:

Fondo projekto tikslas – finansuoti iš laboratorijos vykdomos tyrimų ir plėtros programos, skirtos pranešti apie prietaiso, galinčio veikti esant 100 GHz didele galia, demonstravimą. Tolesniame darbe bus aptartas lazerinio kaitinimo poveikis elektroninio krūvio debesiui, taip pat pagerintas prietaiso suvokimas atliekant elektrooptinį modeliavimą, pranešė komanda.

Modeliavimo darbus atliko pagrindinis autorius Rajejan և Coxin Lee iš UIUC. Prie projekto prisidėjo ir buvęs LRNL vyriausiasis tyrėjas Adamas Conway.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nuodingos kempinės apsaugo nuodingus paukščius ir varles nuo savo toksinų

Auksinė nuodų varlė, Phyllobates terribilis. Kreditas: Chris Wellner, Smithsonian nacionalinis zoologijos sodas Kalifornijos universiteto, San Francisko (UCSF), Stanfordo universiteto ir Kalifornijos mokslų akademijos (CAS)...

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.