به گزارش خبرنگار علمی و فناوری مجله خبری؛ محققان موفق به افزایش سرعت چشمگیر سوئیچینگ در نیمه‌هادی‌های دو‌بعدی با استفاده از پالس‌های تراهرتز شدند. این دستاورد می‌تواند زمینه‌ساز تحولات نوآورانه در حوزه فناوری‌های کوانتومی و پردازش داده‌های نوری باشد.
بیشتر بخوانید
کشف رمز شبه گپ در فیزیک کوانتوم
چوکر هوشمند انقلابی در فناوری لب‌خوانی الکترونیکی
توسعه لیزر فوق سریع برای کشف ناشناخته‌های طبیعت
تسریع چشمگیر سوئیچینگ با پالس‌های تراهرتز
یک تیم بین‌المللی از محققان، شامل دانشمندان دانشگاه فنی درسدن و مرکز HZDR، موفق شدند با استفاده از پالس‌های تراهرتز، فرآیند سوئیچینگ بین اکسیتون‌ها و تریون‌ها را در نیمه‌هادی‌های دو‌بعدی به‌طور قابل‌توجهی تسریع کنند. این تیم با استفاده از آزمایشات دقیق در دمای بسیار پایین، توانستند این سوئیچینگ را تقریباً به‌طور فوری و با سرعتی بسیار بالاتر از روش‌های الکترونیکی موجود انجام دهند.
دینامیک اکسیتون و تریون
نیمه‌هادی‌های دو‌بعدی از نظر تولید ذرات اکسیتون و تریون ویژگی‌های منحصر‌به‌فردی دارند. اکسیتون‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که الکترون‌های منفی با دریافت انرژی از موقعیت خود جابه‌جا شده و یک حفره باردار مثبت باقی می‌گذارند.
تریون‌ها نیز با اضافه شدن یک الکترون دیگر به این مجموعه شکل می‌گیرند و به دلیل ویژگی‌های نوری و الکترونیکی خاص خود، امکان کنترل همزمان الکترونیکی و نوری را فراهم می‌کنند.
رکورد سرعت سوئیچینگ
در این تحقیقات که در مرکز تحقیقاتی HZDR انجام شد، محققان توانستند با اعمال پالس‌های لیزری تراهرتز، پیوند بین الکترون‌ها و حفره‌ها را با سرعتی بی‌سابقه، در عرض چند پیکوثانیه، بشکنند. این سرعت تقریباً هزار برابر سریع‌تر از روش‌های الکترونیکی متداول است و می‌تواند به‌طور تقاضایی با تابش تراهرتز تولید شود.
این روش جدید می‌تواند کاربرد‌های گسترده‌ای در فناوری‌های پیشرفته مانند حسگر‌ها و پردازش داده‌های نوری داشته باشد. همچنین، امکان استفاده از این فناوری برای توسعه مدولاتور‌های سریع و فشرده در آینده وجود دارد که توانایی کنترل الکترونیکی اطلاعات نوری را فراهم می‌کنند.
این یافته‌ها می‌توانند تحولی در زمینه تشخیص و تصویربرداری تابش تراهرتز نیز ایجاد کنند، به‌ویژه در توسعه آشکارساز‌ها و دوربین‌های تراهرتز با دقت و سرعت بالا.
انتهای پیام/
