پژوهشگران آلمانی روشی را کشف کردهاند که بهجای استفاده از سیگنالهای الکتریکی سنتی از پالسهای فوق کوتاه نور تراهرتز برای کنترل نیمه رساناهایی با ضخامت چند اتم استفاده میکند.
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان موفق به توسعه فناوری جدیدی شدهاند که میتواند تولید قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستورها و حسگرهایی را ممکن کند که هزاران برابر سریعتر عمل میکنند و به جای استفاده از سیمها یا تجهیزات الکترونیکی کند، با نور کنترل میشوند. در این روش از نور تراهرتز استفاده شده است؛ نوعی از اشعه الکترومغناطیسی که بین مادونقرمز و مایکروویو قرار دارد.
پژوهشگران میگویند این نوع نور بسیار سریع است و قادر است مواد را به شیوههایی تحریک کند که الکترونیک معمولی قادر به انجام آن نیست. یکی از اجزای کلیدی این فناوری، نانوآنتنهایی هستند که ساختارهای بسیار کوچک و ترکیبی از ابعاد سهبعدی و دوبعدی دارند. این نانوآنتنها به گونهای طراحی شدهاند که نور تراهرتز را جذب و آن را مستقیماً به میدانهای الکتریکی عمودی درون نیمهرسانا تبدیل میکنند.
میدانهای الکتریکی ایجادشده با این روش بسیار قدرتمند و سریع هستند، اما مهمترین کشف در نیمهرساناهای بسیار نازک با ضخامت چند اتم رخ داده است. موادی مانند مولیبدن دیسولفید (MoS₂) که تنها چند اتم ضخامت دارند، در حال حاضر برای استفاده در ابزارهای الکترونیکی فوقباریک، نمایشگرها و سلولهای خورشیدی مورد بررسی هستند.
معمولاً برای تغییر رفتار یک نیمههادی، مانند روشن یا خاموش کردن ترانزیستور، ولتاژ از طریق مدارهای سنتی اعمال میشود. این روش محدودیت سرعتی در حد امواج مایکروویو دارد و به قطعات الکترونیکی حجیم نیازمند است.
روش جدید از نور برای سوئیچینگ استفاده میکند که سرعت آن در محدوده فمتوثانیه تا پیکوثانیه (یک تریلیونیوم ثانیه) است. همچنین این روش بدون تماس فیزیکی انجام میشود و نیازی به اتصالات مانند سیمها ندارد. این ویژگیها باعث میشود فناوری هم انرژیکارآمدتر باشد و هم امکان کوچکتر شدن قطعات فراهم شود.
پژوهشگران برای آزمایش ایده خود در آزمایشگاه دریافتند که تابش پالسهای نور تراهرتز به MoS₂ باعث تغییر خواص الکترونیکی و نوری این ماده میشود. آنها این تغییر را نشانهای از کنترل سریع دانستند و بهطور خاص، پدیدهای به نام «جابجایی استارک» را مشاهده کردند که به معنای تغییر در سطوح انرژی اکسیتونهای ماده (جفتهای الکترون-حفره) است. این امر نشاندهنده قدرت و کارآمدی میدانهای الکتریکی القا شده توسط نور تراهرتز است.
تأثیر استارک پدیدهای شناختهشده است که در آن میدانهای الکتریکی سطح انرژی الکترونها در اتمها یا مواد را تغییر میدهند. بنابراین، این تحقیق نشان میدهد که میدان تراهرتز بسیار قدرتمند عمل میکند.
چنین دستاوردی میتواند در توسعه نسل آینده رایانهها که از ترانزیستورهای کنترلشده با نور استفاده میکنند، کاربرد داشته باشد. همچنین میتوان از آن در سیستمهای انتقال داده، دوربینها، حسگرهای بسیار سریع و قطعات رایانش کوانتومی بهره برد تا دستگاههایی کوچکتر، سریعتر و کارآمدتر ساخته شود.
کد خبر 6543649 
شیوا سعیدی
-
مهندسی ژنتیک پشه های مالاریا را بی آزار میکند
-
نخ دندان تبدیل به واکسن می شود
-
سند تسهیم درآمد محتوا فرصتی برای خروج از رکود و شکوفایی محتوای ایرانی
-
حرکت زائران چهارمحال و بختیاری فقط از مرز شلمچه است
-
شناسایی ۳ بیمار مبتلا به مالاریا در بندرلنگه
-
ساختمانهای اصفهان پیجرهای خاموشی که سالها هشدار دادند
-
لعن و طرد پایهگذاران ظلم در زیارت عاشورا
-
تدوام هوای گرم در استان زنجان تا چند روز آینده
-
همکاری مسئولان با دستگاه قضا ثمرهای جز عدالت و آرامش ندارد
-
برنامه تشییع پیکر شهید «نیما کریمی» تغییر کرد
-
مقابله با کمآبی در خراسان رضوی؛پروژه دانشبنیان آبشیرینکن افتتاح شد
-
بورس انرژی، عرضه گواهی صرفهجویی آب را کلید زد
-
شریک جرم
-
شعر بهترین ابزار بیان مجاهدتهاست؛ سلام شاعر سوری به موشکهای ایرانی
-
راز جوانی، حافظه قوی و لاغری در یک میوه کوچک
-
ارتش یمن از تشدید حملات پشتیبانی از غزه و محاصره اسرائیل خبر داد
-
هیچگونه انتقال آب از خوزستان به کشورهای همسایه صورت نمیپذیرد
-
گرسنگی در غزه، صدای اعتراض خاخامهای یهودی جهان را درآورد
-
سرمربی پرسپولیس مدافع سرشناس را تایید کرد
-
چیاکو یوسفی نژاد دومین همیار طبیعت آبیدر سنندج جان باخت
-
حادثه خروج قطار از ریل در آلمان سه کشته و ۳۴ زخمی برجای گذاشت
-
نقاب «مبارزان آزادی»!
-
روزنامههای صبح دوشنبه ششم مرداد ۱۴۰۴
-
روزنامههای صبح یکشنبه پنجم مرداد ۱۴۰۴