ट्रांजिस्टर टेराहर्ट्ज़ गति को प्रभावित करते हैं

पेकिंग विश्वविद्यालय, ज़ियांगटन विश्वविद्यालय और झेजियांग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) आधारित एमओएसएफईटी की एक नई पीढ़ी विकसित की है जो टेराहर्ट्ज़ (टीएचजेड) आवृत्तियों पर काम करने में सक्षम है, जो ट्रांजिस्टर के प्रदर्शन को पारंपरिक सिलिकॉन सीमाओं से कहीं आगे बढ़ाती है।ये उपकरण अल्ट्रा-फास्ट वायरलेस संचार, हाई-स्पीड कंप्यूटिंग और अगली पीढ़ी के रडार सिस्टम के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं।

पारंपरिक सिलिकॉन ट्रांजिस्टर की अधिकतम क्षमता 100-300 गीगाहर्ट्ज़ है, जो वर्तमान वायरलेस और कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त है लेकिन उभरती 6जी प्रौद्योगिकियों के लिए सीमित है।नए विकसित CNT-आधारित MOSFETs 1 THz से अधिक हैं, जो सिग्नल स्विचिंग को सक्षम करते हैं

सीएनटी - एक हेक्सागोनल जाली में व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं के बेलनाकार नैनोस्ट्रक्चर - उनकी असाधारण विद्युत चालकता और यांत्रिक मजबूती के लिए बेशकीमती हैं।सेमीकंडक्टिंग सीएनटी की फिल्मों को संरेखित करके, अनुसंधान टीम ने एमओएसएफईटी का निर्माण किया जो उच्च वाहक गतिशीलता को प्रभावशाली ऑन-स्टेट करंट और ट्रांसकंडक्टेंस के साथ जोड़ता है।नवोन्वेषी वाई-आकार के गेटों सहित अनुकूलित गेट संरचनाओं ने गेट की लंबाई 35-80 एनएम तक कम करने वाले उपकरणों का उत्पादन किया, जो 551 गीगाहर्ट्ज तक कट-ऑफ आवृत्तियों और 1 टीएचजेड से अधिक अधिकतम दोलन आवृत्तियों को प्राप्त करते हैं।

टीम ने सीएनटी एमओएसएफईटी का उपयोग करके मिलीमीटर-वेव (एमएमवेव) रेडियो-फ्रीक्वेंसी एम्पलीफायर बनाकर व्यावहारिक अनुप्रयोगों का भी प्रदर्शन किया।30 गीगाहर्ट्ज पर काम करने वाले इन एम्पलीफायरों ने 21 डीबी से अधिक का लाभ दिया, जिससे सिग्नल की ताकत सौ गुना से अधिक बढ़ गई।ऐसा प्रदर्शन न केवल डिजिटल सर्किट के लिए बल्कि अल्ट्रा-फास्ट वायरलेस ट्रांसमीटर और रिसीवर सहित टीएचजेड एनालॉग सिस्टम के लिए भी सीएनटी सरणियों की क्षमता को उजागर करता है।

शोध दर्शाता है कि कैसे सावधानीपूर्वक सामग्री संरेखण, गेट इंजीनियरिंग और निर्माण शोधन सीएनटी एमओएसएफईटी को प्रयोगात्मक उपकरणों से अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए उच्च प्रदर्शन वाले घटकों में बदल सकते हैं।भविष्य का काम टीएचजेड सेंसिंग, हाई-स्पीड डेटा लिंक और उन्नत रडार सिस्टम में उनके उपयोग को बढ़ा सकता है, जो संभावित रूप से इलेक्ट्रॉनिक संचार की गति और दक्षता को फिर से परिभाषित कर सकता है।

लेखकों ने कहा, "संरेखित कार्बन नैनोट्यूब फिल्में डिजिटल एकीकृत सर्किट और टेराहर्ट्ज एनालॉग डिवाइस दोनों के लिए रीढ़ की हड्डी के रूप में काम कर सकती हैं," लेखकों ने जोर देकर कहा कि उनका दृष्टिकोण पहले सीएनटी ट्रांजिस्टर डिजाइनों में देखी गई आवृत्ति सीमाओं को पार करता है।