Ingenieurs van Tufts University hebben een chip-sized, high-speed modulator die werkt op terahertz (THz) frequenties en bij kamertemperatuur bij lage spanningen zonder gelijkstroom te verbruiken. De ontdekking zou kunnen helpen de "THz-kloof" te dichten die de ontwikkeling van nieuwe en krachtigere draadloze apparaten beperkt die gegevens met aanzienlijk hogere snelheden kunnen verzenden dan momenteel mogelijk is.

Metingen tonen aan dat de modulatie-afsnijfrequentie van het nieuwe apparaat 14 gigahertz overschreed en het potentieel heeft om boven 1 THz te werken, volgens een artikel dat vandaag online is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten . Daarentegen, mobiele netwerken bezetten banden die veel lager in het spectrum liggen, waar de hoeveelheid gegevens die kan worden verzonden beperkt is.

Het apparaat werkt door de interactie van beperkte THz-golven in een nieuwe slotgolfgeleider met afstembare, tweedimensionaal elektronengas. Het prototype-apparaat werkte binnen de frequentieband van 0,22-0,325 THz, die werd gekozen omdat het overeenkwam met beschikbare experimentele faciliteiten. De onderzoekers zeggen dat het apparaat ook binnen andere banden zou werken.

Hoewel er veel belangstelling is voor het gebruik van de THz-band van het elektromagnetische spectrum, die de draadloze overdracht van gegevens mogelijk zou maken met snelheden die aanzienlijk sneller zijn dan conventionele technologie, de band is onderbenut, deels vanwege een gebrek aan compacte, on-chip componenten, zoals modulatoren, zenders, en ontvangers.

"Dit is een veelbelovend apparaat dat kan werken op terahertz-frequenties, wordt geminiaturiseerd met behulp van de reguliere halfgeleidergieterij, en heeft dezelfde vormfactor als de huidige communicatieapparaten. Het is maar één bouwsteen, maar het zou kunnen helpen om de THz-kloof te vullen, " zei Sameer Sonkusale, doctoraat, van NanoLab, Afdeling Elektrotechniek en Computertechniek, Tufts-universiteit, en de corresponderende auteur van het artikel.