Un equipo interdisciplinario de la Ruhr-Universität Bochum ha encontrado una forma de acceder al interior de los transistores. Los investigadores han manipulado el gas de electrones contenido en el interior aplicando resonadores para generar una oscilación rítmica en el rango de terahercios en el interior. Compartieron sus hallazgos en la revista. Informes científicos .
Los transistores se pueden manipular no solo con voltajes
Se utiliza para conmutar y amplificar, los transistores son elementos fundamentales de la electrónica moderna. Aplicando un voltaje específico externamente a un transistor, una corriente eléctrica se controla en el interior, cuales, Sucesivamente, genera un nuevo voltaje. Comparado con el voltaje aplicado externamente, el nuevo voltaje puede ser amplificado, puede oscilar o estar conectado lógicamente a él. Para interactuar con su entorno a través de corriente eléctrica y voltaje, los transistores contienen capas de electrones ultrafinas, los llamados gases de electrones 2D. El equipo de RUB demostró que estos gases se pueden controlar no solo a través de voltajes de CC y radiofrecuencia.
El gas de electrones puede oscilar como gelatina
"Un gas de electrones 2D es como gelatina, "explica el profesor Dr. Andreas Wieck de la Cátedra de Física Aplicada del Estado Sólido." Si la presión se aplica eléctricamente al gas desde arriba con una frecuencia característica, se generan oscilaciones de espesor y densidad ". el gas se puede manipular mediante fuerzas eléctricas, que oscila mucho más rápidamente que cualquier frecuencia de radio o microondas. Como tiene un grosor de unos diez nanómetros, las oscilaciones siguen las leyes de la mecánica cuántica. Esto significa:todas las oscilaciones que ocurren tienen una frecuencia específica, es decir, en el rango de terahercios, es decir, en el rango de 1012 Hertz. "Se debe aplicar presión al gas de electrones en ese cambio rápido, "elabora Wieck. Andreas Wieck, Dr. Shovon Pal, El Dr. Nathan Jukam y otros colegas del grupo de trabajo Terahertz Spectroscopy and Technology, así como de la Cátedra de Materiales Electrónicos y Nanoelectrónica, han encontrado una manera de desencadenar las oscilaciones requeridas. Por lo tanto, Se ha creado un nuevo método para acceder al interior de un transistor.
Los resonadores generan oscilaciones de espesor
Cien nanómetros por encima del gas de electrones, los investigadores de RUB evaporaron una serie de resonadores metálicos idénticos que pueden oscilar con la frecuencia fija requerida. El gas de electrones estaba incrustado en un semiconductor y podría modificarse mediante voltaje de CC externo, es decir, podría hacerse un poco más grueso o más delgado. El espesor determina la frecuencia que hace que el gas oscile de manera óptima. Desplegando voltaje externo, los investigadores pudieron ajustar el gas de electrones a los resonadores, es decir, ajustar el gas para que la presión eléctrica alterna de los resonadores lo excite de manera óptima para oscilar en el rango de terahercios.
Sensores para tecnología química y medioambiental
Este método podría ser de interés para sensores en aplicaciones químicas y ambientales, como sugieren los investigadores. Esto se debe a que las oscilaciones de las moléculas ocurren típicamente en el rango de terahercios. Con transistores modificados, tales oscilaciones se pueden registrar y se pueden desarrollar sensores que reaccionen a las frecuencias de ciertos gases o líquidos.
