Исследователи из Университета Констанца успешно засняли работу сверхбыстрых электронных схем в электронный микроскоп с полосой пропускания в десятки терагерц. Исследование опубликовано в Nature Communications.Растущий спрос на все более быструю обработку информации открыл новую эру исследований, ориентированных на высокоскоростную электронику, работающую на частотах, приближающихся к терагерцевому и петагерцевому режимам. В то время как существующие электронные устройства работают преимущественно в гигагерцевом диапазоне, передовые направления электроники смещаются в сторону миллиметровых волн, и первые прототипы высокоскоростных транзисторов, гибридных фотонных платформ и терагерцовых метаданных начинают соединять электронную и оптическую области.Однако характеристика и диагностика таких устройств представляют собой серьезную проблему из-за ограничений доступных диагностических инструментов, особенно с точки зрения скорости и пространственного разрешения. Как измерить прорывное устройство, если оно самое быстрое и миниатюрное в своем роде?В ответ на эту проблему группа исследователей из Университета Констанца теперь предлагает инновационное решение: они создают фемтосекундные электронные импульсы в просвечивающем электронном микроскопе, сжимают их инфракрасным лазерным излучением до длительности всего 80 фемтосекунд и синхронизируют их с внутренними полями электронной линии передачи, запускаемой лазером, с помощью фотопроводящего переключателя. Затем, используя метод накачки-зондирования, исследователи напрямую ощущают локальные электромагнитные поля в своих электронных устройствах в зависимости от пространства и времени.Этот новый вид сверхбыстрого электронно-лучевого зонда обеспечивает разрешение в фемтосекундах, нанометрах и милливольтах при нормальных условиях эксплуатации, то есть без влияния на работу устройства на месте. Необходимо разбавить только материал подложки, чтобы он стал прозрачным для электронного луча.Этот метод фемтосекундного электронно-лучевого зондирования открывает новые рубежи в исследованиях и разработках электроники следующего поколения, поскольку диагностические разрешения теперь, в принципе, ограничены только длиной волны де Бройля электронов в микроскопе и периодом цикла инфракрасного лазерного излучения, которое применяется для полностью оптического сжатия электронных импульсов.С таким разрешением новый инструмент обеспечивает беспрецедентное понимание электронных схем будущего и может направлять их разработку к новым областям применения. Универсальность новой концепции и плавная интеграция с существующими электронно-лучевыми контрольными устройствами в полупроводниковой промышленности должны сделать ее многообещающим активом для продвижения сверхбыстрой электроники к неизведанным возможностям.
happytalism https://happytalism.press/?p=1028