一加Ace2 Pro官宣：普及16G內存 引領24G
一加官方今天繼續為本月發布的新機一加Ace2 Pro帶來預熱，公布了內存方面的信息。“淘汰 8GB ，12GB 起步，16GB 普及，24GB 引領，還有呢？#一加Ace2Pro#，2023 年 8 月，敬請期待。”同時
人們一直在嘗試使用更高端的電磁頻譜并發揮其帶寬潛力，而首當其沖的自然就是利用太赫茲頻段開展大規模應用，比如用于尚處萌芽中的6G標準。業界一般認為，該頻段的范圍為0.1～10THz(3000～30μm)，介于毫米級射頻和紅外頻率之間。
自由空間(無任何多徑傳播的空間)中，1THz信號的波長為300μm，周期為1ps。需要注意的是，太赫茲頻段還有其他幾個名稱，如亞毫米、遠紅外線和近毫米波(這么多的叫法有時候的確會讓人感到有些困惑)。
為太赫茲頻段開發元器件極具挑戰性，因為這類器件將工作在一個特殊的頻段中，該頻段位于通常的射頻能量域(“電子”)的最高端之上方，到極為不同的光能域(“光子”)之下方，具體如圖1所示。雖然所有頻譜在理論上都受麥克斯韋方程的約束，但現實應用和面臨的實際問題使得這段頻譜與其它頻譜有很大不同。
圖1：電磁波譜是連續的。不過，介于“射頻”和光學之間的這一頻段，即業界通常所說的太赫茲頻段，卻具有一些獨特的特征和挑戰性。資料來源：捷克科學院物理研究所電介質部
太赫茲頻段已經在一些特殊應用中得到了一定的使用，比如可以看到表面下方或穿過墻壁的掃描儀，甚至是一些醫療應用。但由于校準和其他問題，這些系統都很復雜，成本也很高，而且還難以使用。因此，從許多方面看，太赫茲頻段都是一個非常具有挑戰性和挑剔的頻段。不過，凡事皆有兩面。
開發所需的太赫茲元器件，有兩種主要解決方案。一種方案是繼續縮小現有的高吉赫茲有源和無源元器件，但對這一方案在物理學、材料學、以及現實生產中，都遭遇到了很大的阻力。另一種方案是增大固態片上光學元器件的工作波長，從上方進入該頻段。
前一種方案的成功可能性非常有限，而后一種方案則稍好一些。但不管是哪種方案，都非常艱難，進展甚微；而且如何解決所需的測試問題，也是一個不小的挑戰。
現在，第三種方案正在獲得越來越多研究者的青睞，并獲得了一些成功。這種方案就是采用已經在一些光學元器件中使用的超材料器件(metadevice)。這種超器件利用的是微觀級別的射頻場，因此具有優異的電子特性。其中大部分的物理制造，利用的都是高端半導體技術，但基板使用的是鈮酸鋰等材料。
這些深亞波長尺寸的超器件，在集合式電磁相互作用的靜電控制基礎上工作，可以作為控制傳統器件(比如二極管和晶體管)中電流的一種替代產品。這些超材料可以提供自然界中沒有的功能，例如以意想不到的方式使光線彎曲的能力。光學超材料通常采用具有重復圖案的結構，其尺寸小于受它們影響的光波長。
瑞士聯邦理工學院(ETHZurich)向業界展示了所取得的進展，以及他們的解決方案(見發表在《自然》雜志上的文章《用于太赫茲應用的電子超器件》)。他們的策略成就了一類新的電子器件，這些器件具有遠遠超過10THz的截止頻率，創紀錄的高電導值，極高的擊穿電壓和皮秒級的開關速度，而這些都是相關器件和電路的關鍵要素。
所開發的結構尺寸，比他們之前開發的用于控制的波浪集合式電磁相互作用結構還要小。他們在一個由氮化鎵和氮化銦制成的半導體上，成功蝕刻出了亞波長間距的接觸超結構圖案。通過控制器件內部的電場，這些超結構可以產生自然界中無法實現的卓越特性(見圖2)。
圖2：與先進的物理學概念不同，超結構提供了一種在深亞波長級別上，對集合式電磁相互作用結構進行靜電控制的方法。資料來源：ResearchGate
接下來是如何對該器件進行測試。他們通過測試給出了0.75-1.1THz頻段內的復合散射參數(見圖3)。
圖3：利用一個看似簡單、但實際卻極其復雜的測試方案，來評估0.75-1.1THz頻段的性能。資料來源：ResearchGate
除了器件表征外，他們還將連續波(CW)太赫茲信號注入了圖4所示調制器的右側端口。反射波是太赫茲載波上的數據信號，用相干接收器進行接收。由于接收到的是具有四個不同載波頻率的調制信號，因此通道之間的串擾幾乎為零。
圖4：該團隊還搭建了一個調制器，可以處理四個間距極小的載波、并具有最低的串擾。資料來源：ResearchGate
另外，圖4所示結果也表明，在大規模通信網絡中，超器件調制器也具有超密集分配通道的潛力。
(參考原文：metadevices-may-fill-the-terahertz-component-gap）
本文為《電子工程專輯》2023年9月刊雜志文章，版權所有，禁止轉載。點擊申請免費雜志訂閱
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