以色列科学家推革命性芯片技术:速度提升100倍

经过三年的研究,耶路撒冷希伯来大学(HU)物理学家乌利埃尔·利维博士和他的团队发明了一种全新的芯片技术。


这种被称为太赫兹微芯片可以使我们的计算机和所有的光学通信设备能够以更快的速度来运行。

到目前为止,两大挑战阻碍了太赫兹微芯片的制造,即过热和可扩展性。


然而,本周在“激光与光电子评论”上发表的一篇论文中,Nano-opto Group的负责人,名誉教授约瑟夫展示了一种新的光学技术的概念,即光通信速度的光学技术概念以及电子产品的可靠性和制造可扩展性。


光通信包括所有使用光和通过光纤传输的技术设备,如因特网、电子邮件、短信、电话、云和数据中心等。


光通信速度是非常快的,但在微芯片中,它们变得不可靠,很难大量的复制。


现在,Levy和他的团队使用了一种金属-氧化氮-氮化硅(MONOS)结构,发现了一种新的集成电路,该集成电路采用闪存技术。


如果成功,这项技术将使标准的8-16千兆赫计算机运行速度提高100倍,并将使所有的光学设备更接近太赫兹芯片。


正如Uriel Levy博士所分享的,“这一发现将有助于填补‘THz鸿沟’,并创造出新的更强大的无线设备,能够以比目前更高的速度进行传输数据。”


在高科技领域,这是一项改变游戏规则的技术。


该项目的Meir Grajower补充说,“现在可以用闪存技术的精度和成本效益来制造任何光学设备。”



太赫兹芯片为何那么厉害?

太赫兹波是位于微波和红外光波段之间的一段电磁频谱。太赫兹波具有穿透性,常用于分析不同的化学物质,由于其能量比X射线少,因此不会对人体组织或DNA造成损坏。 太赫兹波对医学成像、通讯和药物开发技术的发展具有重要意义,但长期以来其配套设备(如太赫兹发生器或超快激光)复杂而昂贵。  


美国研究人员对太赫兹设备进行了大幅简化:将激光和反射镜等桌面装置移植到指尖大小的芯片上。 解决办法在于新型的成像天线功能。当太赫兹波与芯片内部的金属结构相互作用时,它们会产生一个复杂的电磁场分布,这是入射信号所特有的。通常情况下,这些微妙的区域被忽略,但研究人员意识到,他们可以读取出图案作为一种签名,以确定电磁波。整个过程可以通过微芯片内部的微小器件来完成,它能读取太赫兹波。  


太赫兹发生方面,最大的挑战是在微芯片中产生宽谱的太赫兹波。研究人员意识到他们可以通过在芯片上产生多个波长的电磁波来解决这个问题。然后,他们使用精确时间序列来整合这些不同波长的电磁波,创建非常尖锐的太赫兹脉冲。


太赫兹频率的晶体管意义重大。基于此,科学家可创造出改变游戏规则的新技术。


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