El profesor asistente Shigihisa Shivaima (derecha) y el primer autor dispararon a Torimoto (izquierda), con el resto de los miembros del equipo, solo crearon un diodo de túnel resonado utilizando los cuartos materiales semiconductores que funcionan a temperatura de casa. Crédito: Shigihisa Shivaima (Universidad de Nagoa) y dispararon a Torimoto (Universidad de Nagoa)
En un mundo mundial primero, los investigadores de la Universidad de Japón han desarrollado con éxito un diodo de túnel resonado (RTD), que funciona completamente a la temperatura hecha de materiales de semiconductores del grupo grupal.
El desarrollo de un RTD operado a temperatura del hogar significa que el dispositivo se puede implementar en la escala para el sistema de comunicación inalámbrica de próxima generación. Solo los materiales semiconductores del Grupo IV no tóxico respaldan los procesos de producción más sostenibles.
Este estudio identifica un paso importante hacia los elementos inalámbricos Terrahrtz que proporcionan una energía superior de manera eficiente con la capacidad de manejo de datos y datos sin precedentes.
“Incluye ingredientes venenosos y raros como el indio y el arsénico, el grupo compara el tercer V-RTD, el cuarto grupo de RTD compuesto del grupo facilita la creación de un proceso de producción seguro, de bajo costo e integrado”, la Dra. Senior Dr. Shigihisa Shivaima School de Graduados de la Universidad Nagoa de la Escuela de Ingeniería.
Los resultados se publican en la revista Materiales electrónicos aplicando ACSEl
Ondas de terhartzo y dispositivos cuánticos
Los investigadores han luchado durante mucho tiempo por la transferencia de datos de alta velocidad y gran volumen requerida para las redes celulares de sexta generación (6G).
Una solución comprometida es la onda magnética inalámbrica que usa ondas Terrahrtz que vibran un trillón de bar por segundo, permite la infección de datos de alta velocidad. Sin embargo, esta tecnología tiene muchos desafíos técnicos antes de practicar las aplicaciones de los consumidores.
RTD es un elemento crítico para realizar la comunicación Terrahrtz. Este dispositivo cuántico funciona a través de una resistencia diferencial negativa, una propiedad contraria donde el voltaje creciente realmente disminuye la corriente. Cuando parte del circuito está diseñado correctamente, esta propiedad permite que los diodos mantengan rocas de alta frecuencia, que de otro modo se erosiona debido al daño eléctrico.
La figura (izquierda) muestra diferentes capas de estructura de doble barrera; Dos barreras de GCCIN se apilan entre los niveles de GESN. Las capas de la tabla (derecha) indican dónde se introdujo el gas de hidrógeno en diferentes situaciones. Crédito: Shivihisa Shivaima (Universidad de Nagoa)
Laboratorio
La privacidad detrás de un RTD se encuentra en su estructura de doble cárcel, donde el túnel electrónico o de agujeros a través de las capas de diferentes materiales semiconductores, cada uno al menos unos pocos átomos de espesor. Estas capas están originalmente hechas de los materiales III-V que incluyen ingredientes venenosos y raros como el indio y el arsénico.
En la investigación previa del mismo grupo, los investigadores crearon un RTD de tipo P al usar solo el cuarto grupo de materiales, especialmente la mezcla de germanio-Tin (GESN) y alemán-silicon-Tin (GCSEN). Una de las restricciones es que el diodo solo funcionó a -263 grados centígrados, a bajas temperaturas. Dado que la electrónica de consumo y los sistemas inalámbricos no pueden alcanzar este nivel de enfriamiento práctico, el dispositivo puede permanecer como curiosidad de laboratorio.
Shivaima y sus colegas ahora han descubierto cómo producir el cuarto grupo de P-Artid solo el cuarto grupo que funcionan a aproximadamente 27 ° C a temperatura del hogar. Esta mejora significativa abre nuevas posibilidades para la ingesta generalizada de los dispositivos semiconductores de Terrahrtz.
La (azul) de la escena donde el gas de hidrógeno se introdujo a solo tres capas GESN demostró un mayor cristalino y solitario. Crédito: Shivihisa Shivaima (Universidad de Nagoa)
El nivel de grupo de investigación ha progresado al introducir gas de hidrógeno durante el proceso de formación. Han probado tres situaciones diferentes:
- Se introduce gas de hidrógeno con dos capas GCSN y tres niveles de GSN
- Cualquier gas de hidrógeno se está introduciendo
- Introducción de gas de hidrógeno en solo tres capas GESN.
En la última escena, el gas de hidrógeno limita la mezcla entre la isla y las capas, produciendo así una estructura de doble barrera suave y bien ordenada.
“Cuando estas capas son mixtas, RTD no puede funcionar”, dijo el Dr. Shivaima.
“Si hay errores en las capas, los electrones pueden túnel a través de estas rutas simples, que pueden ser la fuga de corriente.
Más información:
Shara Torimoto et al, operación de temperatura ambiente de GE1 – xSnincógnita/GRAMO1 – x – yYincógnitaSnY Diodos de túneles resonales presentados con h2 Papel durante el haz molecular epitaxi. Materiales electrónicos aplicando ACS (2025). Dos: 10.1021/acsel.5C01049
Cotización: El dispositivo Terhertz-Terhertz de Room-Tropical abre la puerta de la red 6G (2025, 17 de septiembre) 17 de septiembre de 2025
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