《電子技術(shù)應(yīng)用》
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以色列科學(xué)家推革命性芯片技術(shù):速度提升100倍

2018-03-27
關(guān)鍵詞: 光通信 太赫茲微芯片 晶體管

經(jīng)過三年的研究,,耶路撒冷希伯來大學(xué)(HU)物理學(xué)家烏利埃爾·利維博士和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種全新的芯片技術(shù),。


這種被稱為太赫茲微芯片可以使我們的計(jì)算機(jī)和所有的光學(xué)通信設(shè)備能夠以更快的速度來運(yùn)行,。

微信圖片_20180327221518.jpg


到目前為止,,兩大挑戰(zhàn)阻礙了太赫茲微芯片的制造,,即過熱和可擴(kuò)展性,。


然而,本周在“激光與光電子評(píng)論”上發(fā)表的一篇論文中,,Nano-opto Group的負(fù)責(zé)人,,名譽(yù)教授約瑟夫展示了一種新的光學(xué)技術(shù)的概念,,即光通信速度的光學(xué)技術(shù)概念以及電子產(chǎn)品的可靠性和制造可擴(kuò)展性,。


光通信包括所有使用光和通過光纖傳輸?shù)募夹g(shù)設(shè)備,如因特網(wǎng),、電子郵件,、短信、電話,、云和數(shù)據(jù)中心等,。


光通信速度是非常快的,,但在微芯片中,,它們變得不可靠,很難大量的復(fù)制,。


現(xiàn)在,,Levy和他的團(tuán)隊(duì)使用了一種金屬-氧化氮-氮化硅(MONOS)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了一種新的集成電路,,該集成電路采用閃存技術(shù),。


如果成功,這項(xiàng)技術(shù)將使標(biāo)準(zhǔn)的8-16千兆赫計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度提高100倍,,并將使所有的光學(xué)設(shè)備更接近太赫茲芯片,。


正如Uriel Levy博士所分享的,“這一發(fā)現(xiàn)將有助于填補(bǔ)‘THz鴻溝’,,并創(chuàng)造出新的更強(qiáng)大的無線設(shè)備,,能夠以比目前更高的速度進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)?!?/p>


在高科技領(lǐng)域,,這是一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的技術(shù)。


該項(xiàng)目的Meir Grajower補(bǔ)充說,,“現(xiàn)在可以用閃存技術(shù)的精度和成本效益來制造任何光學(xué)設(shè)備,。”



太赫茲芯片為何那么厲害,?

太赫茲波是位于微波和紅外光波段之間的一段電磁頻譜,。太赫茲波具有穿透性,,常用于分析不同的化學(xué)物質(zhì),由于其能量比X射線少,,因此不會(huì)對(duì)人體組織或DNA造成損壞,。 太赫茲波對(duì)醫(yī)學(xué)成像、通訊和藥物開發(fā)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義,,但長(zhǎng)期以來其配套設(shè)備(如太赫茲發(fā)生器或超快激光)復(fù)雜而昂貴,。  


美國(guó)研究人員對(duì)太赫茲設(shè)備進(jìn)行了大幅簡(jiǎn)化:將激光和反射鏡等桌面裝置移植到指尖大小的芯片上。 解決辦法在于新型的成像天線功能,。當(dāng)太赫茲波與芯片內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)相互作用時(shí),,它們會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)雜的電磁場(chǎng)分布,這是入射信號(hào)所特有的,。通常情況下,,這些微妙的區(qū)域被忽略,但研究人員意識(shí)到,,他們可以讀取出圖案作為一種簽名,,以確定電磁波,。整個(gè)過程可以通過微芯片內(nèi)部的微小器件來完成,,它能讀取太赫茲波。   


太赫茲發(fā)生方面,,最大的挑戰(zhàn)是在微芯片中產(chǎn)生寬譜的太赫茲波,。研究人員意識(shí)到他們可以通過在芯片上產(chǎn)生多個(gè)波長(zhǎng)的電磁波來解決這個(gè)問題。然后,,他們使用精確時(shí)間序列來整合這些不同波長(zhǎng)的電磁波,,創(chuàng)建非常尖銳的太赫茲脈沖。


太赫茲頻率的晶體管意義重大,?;诖耍茖W(xué)家可創(chuàng)造出改變游戲規(guī)則的新技術(shù),。


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