Ingenjörer från Tufts University har uppfunnit en chipstorlek, höghastighetsmodulator som arbetar vid terahertz (THz) frekvenser och vid rumstemperatur vid låga spänningar utan att förbruka likström. Upptäckten kan hjälpa till att fylla "THz -luckan" som begränsar utvecklingen av nya och kraftfullare trådlösa enheter som kan överföra data med betydligt högre hastigheter än vad som för närvarande är möjligt.

Mätningar visar att moduleringsgränsfrekvensen för den nya enheten översteg 14 gigahertz och har potential att fungera över 1 THz, enligt ett papper publicerat online idag Vetenskapliga rapporter . Däremot, cellulära nätverk upptar band som är mycket lägre i det spektrum där mängden data som kan överföras är begränsad.

Enheten fungerar genom interaktionen av begränsade THz-vågor i en ny slotvågledare med avstämbar, tvådimensionell elektrongas. Prototypenheten drivs inom frekvensbandet 0,22-0,325 THz, som valdes eftersom det motsvarade tillgängliga experimentella anläggningar. Forskarna säger att enheten skulle fungera inom andra band också.

Även om det finns ett betydande intresse för att använda THz-bandet i det elektromagnetiska spektrumet, vilket skulle möjliggöra trådlös överföring av data med hastigheter betydligt snabbare än konventionell teknik, bandet har varit underutnyttjat delvis på grund av brist på kompakt, komponenter på chip, såsom modulatorer, sändare, och mottagare.

"Detta är en mycket lovande enhet som kan fungera vid terahertz -frekvenser, är miniatyriserad med hjälp av vanligt halvledargjuteri, och har samma formfaktor som nuvarande kommunikationsenheter. Det är bara en byggsten, men det kan hjälpa att börja fylla THz -luckan, "sade Sameer Sonkusale, Ph.D., från Nano Lab, Institutionen för el- och datateknik, Tufts University, och tidningens motsvarande författare.