Almanya’daki Bielefeld Üniversitesi'nden bilim insanları, geleneksel elektronik sinyaller yerine terahertz ışık darbeleri kullanarak atomik incelikte yarı iletkenleri kontrol etmenin yolunu buldu. Bu çığır açıcı gelişme, elektronik devrelerden binlerce kat daha hızlı çalışan, tamamen ışıkla yönlendirilen yeni nesil cihazların geliştirilmesine zemin hazırlıyor.
Terahertz ışını, elektromanyetik spektrumda kızılötesi ile mikrodalga arasında yer alan özel bir frekansa sahip. Araştırmacılar, bu süper hızlı ışığın malzemeleri ‘uyararak’ geleneksel yöntemlerin ulaşamadığı şekilde manipüle edebileceğini gösterdi.
TERAHERTZ İLE KONTROL
Araştırma ekibi, ışık darbelerini MoS₂ (molibden disülfür) gibi birkaç atom kalınlığındaki yarı iletken malzemelere yöneltti. Bu darbeler, nanoantenden oluşan özel yapılarla yakalanarak, saniyede milyonlarca voltluk elektrik alanlarına dönüştürüldü. Deneyler, bu alanların yarı iletkenin elektriksel ve optik özelliklerini gerçek zamanlı olarak değiştirdiğini ortaya koydu.
KABLOSUZ ANAHTARLAMA DÖNEMİ
Geleneksel transistörler voltaj sinyalleriyle çalışırken, bu yeni yaklaşım fiziksel temas gerektirmiyor. Kablolara veya büyük devre elemanlarına ihtiyaç duymayan sistem, hem enerji verimliliği sağlıyor hem de işlem hızını femtosaniye (saniyenin bir katrilyonda biri) seviyelerine çıkarıyor.
ATOMİK İNCELİKTE DEVRİM
Profesör Dr. Dmitry Turchinovich, "Geleneksel geçitleme yöntemleri nispeten yavaştır. Biz ise kontrol sinyalini yarı iletken içinde doğrudan terahertz ışıkla oluşturuyoruz. Bu, ışıkla çalışan ultra hızlı optoelektronik teknolojiler için endüstriyle uyumlu bir çözüm" diye belirtti.
IŞIKTAN ELEKTRİĞE GEÇİŞ
Geliştirilen sistem, sadece elektronik cihazların hızını artırmakla kalmıyor; aynı zamanda gelecekte kuantum bilgisayar bileşenleri, ultra hızlı kamera sensörleri ve daha verimli enerji sistemleri gibi birçok alanda çığır açabilecek potansiyele sahip.
Bu atılım, ışıkla kontrol edilen ve klasik elektronikleri geride bırakabilecek yeni nesil optoelektronik cihazlara doğru güçlü bir adım olarak görülüyor.
