太赫兹波

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6G芯片,出现突破
半导体行业观察· 2025-03-16 11:06
太赫兹技术突破 - 太赫兹波位于电磁波谱中0.1至10太赫兹范围,具备穿透固体物质、无电离辐射、高频信息传输能力,但存在水蒸气吸收、材料损耗及低功率生成等技术挑战 [1] - 硅与空气介电常数差异(11.9 vs 1)导致太赫兹波在界面反射严重,传统硅透镜解决方案成本高且体积大 [2] 麻省理工学院创新方案 - 研究团队采用图案化介电薄片替代硅透镜,薄片孔洞结构使介电常数介于硅与空气之间,提升波传输效率,实现更高辐射功率 [3] - 芯片集成片上放大器-倍增器链阵列、宽带蝴蝶结天线,搭配英特尔高功率晶体管(击穿电压6.3V,最大频率290GHz),在232-260GHz频段峰值辐射功率达11.1分贝毫瓦 [3] - 系统采用51 x 40毫米印刷电路板,介电匹配片暴露设计,辐射功率优于200-300GHz频段同类设备 [3] 商业化潜力与应用场景 - 该技术具备低成本、可大规模生产特性,潜在应用包括高分辨率雷达成像、宽带无线传输(如6G)、医学成像升级 [4] - 行业专家评价其突破CMOS技术极限,实现高输出功率与紧凑集成的组合,但需解决高频扩展的物理限制(如晶体管截止频率、互连损耗) [5] 技术瓶颈与改进方向 - 当前电路在极端条件下运行影响晶体管寿命,大规模CMOS阵列需优化热管理(散热器与风扇设计),预计2-4年内可解决 [5]