Шведские исследователи из университета Чалмерс создали первый в мире графеновый электронный смеситель (миксер) который может работать в микроволновом диапазоне частот. Такие высокочастотные характеристики нового электронного прибора открывают возможность широкого его применения в радарных системах, в системах безопасности, в радиоастрономии и в области экологического мониторинга окружающей среды.

Электронный смеситель - это устройство, которое комбинирует два или большее количество входных сигналов в один или более выходных сигналов более сложной формы, такие устройства являются ключевыми стандартными блоками в большинстве радиоэлектронных схем, работающих с радиосигналами.

В реальном мире для получения высокой разрешающей способности измерительных электронных устройств, характеризующихся высокой скоростью получения и накопления данных, требуется применение множества электронных миксеров, способных работать в различных диапазонах частот. Это, в свою очередь, накладывает жесткие ограничения к чувствительности, компактности и потребляемой каждым миксером энергии. Поэтому исследователи подошли к созданию нового миксера с новым подходом, они использовали свойство графена под воздействием полевого эффекта переключаться с одного вида проводимости на другой. В одном случае электрический заряд переносится электронами, в другом случае носителями заряда являются так называемые "дырки" - области кристаллической решетки материала, в которых отсутствует один электрон.

Исследователям удалось создать на основе одного высокочастотного графенового полевого транзистора (graphene field-effect transistor, G-FET) субгармоничный резистивный миксер. Помимо того, что новый электронный прибор имеет очень малые габариты, он потребляет совсем незначительное количество энергии. А это, в свою очередь, означает, что на одной подложке электронного чипа можно размещать массивы таких смесителей, что необходимо, к примеру, при создании антенных решеток и датчиков, способных получать изображения в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне электромагнитных волн.

Использование графена и технологии G-FET позволило исследователям расширить частотные свойства традиционных электронных устройств. А это прокладывает путь будущим электронным технологиям, работающим на чрезвычайно высоких частотах.



Источник