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日本开发出振荡频率为142THz的RTD元件填补THz空白

发布时间:2020-01-14 22:22:11 阅读: 来源:酚醛板厂家

日本东京工业大学量子纳米电子研究中心浅田雅洋教授的研究室开发出了可在室温下工作、基本振荡频率为1.42THz的共振隧穿二极管(RTD)元件,并在2013年12月16日于日本东北大学举行的电子元器件研究会(ED)上发布。

RTD是有一个量子势阱的双端量子器件。这种量子势阱可利用半导体制作两个间隔数nm距离的能障形成。RTD中,根据量子势阱中形成的量子能级的不同,I-V特性会出现微分负阻区域。在该区域,由于交流电场被放大,通过与LC电路等组合,可以形成振荡电路。

浅田教授的研究室开发的元件由在室温下以1.42THz电磁波为基本振荡频率进行振荡的RTD和缝隙天线组合而成。在2012年夏季时,浅田研究室的RTD元件的基本振荡频率还是1.08THz,但2012年9月就发布了1.31THz的元件。此次又发布了振荡频率为1.42THz的元件。

此次的元件有三大改进点:(1)缩小了两个能障之间的间隔;(2)优化了二极管的集电极势垒与电极之间的距离;(3)在发射极势垒的前面形成了很小的能障。前两点产生了缩短电子转移时间、提高振荡频率的效果,第三点带来了降低工作电压的效果。

频率稍高于佳能的RTD元件

此前,RTD元件振荡频率的最高值是佳能2013年5月20日在论文中公布的1.40THz。此次东工大发布的元件频率比这一数值稍高。东工大及佳能在最近1年左右的时间里,大幅提高了原来一直停留在1.1THz的RTD元件基本振荡频率,填补了被称为“THz Gap”的振荡元件频率范围空白。

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