Кремниевые струны в 20 раз снизят стоимость микроволновой электроники
Logo
Cover

Физики из Технического университета Чалмерса (Швеция) с помощью суперкомпьютера открыли метод генерирования микроволн на основе кремния. Эта технология, которая еще несколько лет назад считалась невозможной, может существенно улучшить сенсоры в беспилотных автомобилях, пишет Phys.org.

Микроволны обычно вырабатывают так называемые диоды Ганна, которые используют уникальные свойства дорогих и токсичных полупроводниковых материалов, таких как арсенид галлия. Когда на него подается, а затем усиливается напряжение, электрический ток, проходящий сквозь него, тоже усиливается — но до определенного предела. После чего ток уменьшается. Этот феномен носит название эффекта Ганна.

Руководитель проекта Дариоши Шири применил метод вычислительной нанотехнологии для того, чтобы показать, что такого же результата можно добиться при помощи кремния, распространенного и легкого в обработке вещества, которое стоит в 20 раз меньше арсенида галлия.

Для этого инженерам придется создать из кремния проволоку, в сто тысяч раз тоньше человеческого волоса. Сложные компьютерные модели показали, что если на вытянутые кремниевые струны подать напряжение, возникнет эффект Ганна, а следовательно — и микроволны. Уменьшая и увеличивая натяжение струны, можно включать или отключать этот эффект или варьировать частоту микроволн.

Теоретические расчеты — только первый этап в создании более дешевых и гибких в применении генераторов микроволн, и теперь ученые готовы перейти к практическим разработкам.