Физики из Университета Сассекса разработали чрезвычайно тонкий полупроводниковый поверхностный источник терагерцового диапазона с большой площадью поверхности. Он состоит всего из нескольких атомных слоев и совместим с существующими электронными платформами.

Источники терагерцового диапазона излучают короткие световые импульсы, колеблющиеся триллионы раз в секунду. В этом масштабе они слишком быстры, чтобы обрабатывать и с помощью стандартной электроники. При этом до недавнего времени они были слишком медленными для обработки с помощью оптических технологий.

Терагерцевое излучение имеет большое значение для развития сверхбыстрых устройств связи выше предела 300 ГГц. Например, для технологии мобильных телефонов 6G. Это все еще принципиально выходит за пределы возможностей современной электроники.

Ученые из лаборатории Emergent Photonics (EPic) в Сассексе, Великобритания, разработали полупроводниковый источник терагерцового диапазона. Он в 10 раз тоньше аналогов, а его характеристики лучше предыдущих моделей.

Тонкие слои легко размещаются поверх существующих предметов и устройств. Это значит, что источник терагерцового диапазона можно разместить на самых разных поверхностях — даже на чайник или произведение искусства. Авторы разработки отмечают, что это создает огромный потенциал для борьбы с контрафактом, развитию интернета вещей и электроники следующего поколения.

Терагерцевое (ТГц) излучение — вид электромагнитного излучения, спектр частот которого расположен между хорошо изученными инфракрасным и микроволновым диапазонами. Границы между этими видами излучения в разных источниках определяются по-разному. Максимальный допустимый диапазон ТГц частот 3·10¹¹—3·10¹² Гц, диапазон длин волн 1–0,1 мм соответственно. Такие волны еще называются субмиллиметровыми. В английском этот диапазон называют терагерцовым пробелом (terahertz gap), указывая на слабое развитие технологий излучения и манипуляции волн терагерцовых частот.

В отличие от соседей по спектру, генерация терагерцового излучения и сегодня остается сложным и дорогим процессом. Т-лучи (второе название терагерцовых волн) с легкостью проникают во многие материалы и, в отличие от рентгеновских лучей, безвредны из-за отсутствия ионизирующих свойств. Поэтому, например, в медицине активно используются терагерцовые томографы, позволяющие исследовать верхние слои тела человека (кожу, сосуды и мышцы). Т-лучи используют для сканирования людей и багажа в аэропортах, а также для контроля качества различных материалов в промышленности.