Исследователи University of Barcelona (UAB) создали новый тип коммутатора, который обещает прорыв в телекоммуникации. Это устройство работает на очень высокой частоте и потребляет меньше энергии по сравнению с традиционными технологиями. Эта разработка станет основой для новых систем массовой коммуникации 6G, что делает ее более устойчивой с точки зрения энергопотребления, сообщает Nature Electronics.
В электронных коммуникационных устройствах коммутаторы выполняют важную функцию — они пропускают электрический сигнал (состояние ВКЛ) или блокируют его (состояние ВЫКЛ). Самые быстрые современные коммутаторы, использующие кремний, могут работать на частотах в десятки гигагерц (ГГц), но они требуют постоянного источника питания, что неэффективно с точки зрения энергопотребления.
Радиочастотные коммутаторы, которые управляют или блокируют высокочастотные сигналы, обычно работают в диапазоне от нескольких до десятков гигагерц и являются ключевыми компонентами современных устройств связи. Однако, чтобы удовлетворить растущий спрос на высокие скорости передачи данных, требуется коммутаторы, способные работать на частотах свыше 100 ГГц. Это является сложной задачей для современных технологий.
Исследователи UAB представили амбиполярные мемристивные радиочастотные коммутаторы, основанные на многослойном гексагональном нитриде бора. Эти устройства могут работать на частотах до 260 ГГц. Амбиполярное поведение этих коммутаторов, которое достигается за счет эффекта Джоуля, помогает снизить требования к периферийному оборудованию. В ходе испытаний были продемонстрированы устройства с состояниями низкого сопротивления в среднем 294 Ом и выносливостью 2000 циклов. При дальнейшей оптимизации удалось снизить сопротивление до 9,3 ± 3,7 Ом за более чем 475 циклов и достичь потерь в 0,9 дБ на частоте 120 ГГц. Также была создана конфигурация устройства с изоляцией 35 дБ на частоте 120 ГГц.
Разработка обещает значительные улучшения в телекоммуникациях, делая новые системы 6G более эффективными и устойчивыми.
