"روم" اليابانية تطور الجيل الثاني من أجهزة تذبذب موجات التيراهرتز بقدرة إخراج تعادل 4 أضعاف الجيل السابق

أخبار ar.wedoany.com، طوّرت شركة روم لأشباه الموصلات (ROHM Semiconductor) الجيل الثاني من أجهزة تذبذب موجات التيراهرتز (THz)، القائمة على تقنية الصمامات الثنائية ذات النفق الرنيني (Resonant Tunneling Diodes – RTDs). يتوفر هذا الجهاز عبر مجموعة التقييم RTD-EVK-G2 لأجهزة موجات التيراهرتز، والتي تشمل عينة الجهاز والكابلات ولوحة التقييم، مما يتيح للشركات والمؤسسات البحثية إتمام تقييم تذبذب وكشف موجات التيراهرتز في بيئة تطوير مدمجة.

تقع موجات التيراهرتز بين موجات الراديو والضوء، وتجمع بين قدرة اختراق موجات الراديو وخصائص الانتشار المستقيمي للضوء، كما تُظهر خصائص امتصاص فريدة تجاه البوليمرات والرطوبة والمواد الأخرى، مما يجعلها مرشحة للاستخدام في الفحص غير المُتلف دون إشعاع مؤين، وتطبيقات الرعاية الطبية والصحية، واستشعار الرادار عالي الدقة. كانت أنظمة التيراهرتز التقليدية تتطلب معدات كبيرة الحجم وتكاليف تنفيذ مرتفعة، مما حدّ من دخول الشركات الجديدة والمؤسسات البحثية إلى هذا المجال أو دفع عجلة التسويق التجاري. منذ أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تعاونت ROHM مع معهد طوكيو للعلوم (Institute of Science Tokyo) وجامعة أوساكا (Osaka University) وغيرهما من المؤسسات في أبحاث أجهزة تذبذب وكشف موجات التيراهرتز القائمة على تقنية RTD، وبدأت في عام 2024 بتوفير عينات من الجيل الأول من المنتجات، مما أسهم في تقليص حجم المعدات وخفض التكاليف مقارنة بالطرق التقليدية.

استجابةً للطلب المتزايد على جودة إشارة أعلى في تطوير التطبيقات، طوّرت ROHM الجيل الثاني من أجهزة التذبذب. يحافظ هذا الجهاز على نفس حجم رقاقة الجيل الأول البالغ 0.5 × 0.5 مم، مع تحسين البنية الداخلية لرفع قدرة الإخراج إلى حوالي 4 أضعاف الجيل الأول، لتصل إلى 40 ميكروواط كحد أقصى. يعزز ارتفاع قدرة الإخراج قابلية كشف موجات التيراهرتز بعد اختراقها أو انعكاسها عن الأجسام المستهدفة، مما يجعله مناسباً لتطبيقات الاستشعار والتصوير التي تتطلب جودة إشارة عالية. يعتمد الجهاز على حزمة PLCC بأبعاد 4.0 × 4.3 مم، محافظاً على أصغر حجم في القطاع*، مما يتيح بناء منصات تقييم في البيئات محدودة المساحة. وبالمقارنة مع الطرق الأخرى لتوليد موجات التيراهرتز، تتميز تقنية RTD بانخفاض توليد الحرارة واستهلاك الطاقة، مما يخفف العبء التطويري على الشركات.

من المقرر أن يبدأ بيع مجموعة التقييم RTD-EVK-G2، التي تتضمن عينات من الجيل الثاني من أجهزة التذبذب، في أغسطس 2026، لدعم تطوير تطبيقات الفحص غير المُتلف، والتصوير والاستشعار في المجالين الطبي والصحي، وتمييز المواد، وكشف الرطوبة، بتكلفة أقل مقارنة بالطرق الأخرى. سيستمر بيع أجهزة الجيل الأول للتطبيقات التي تعطي الأولوية لانخفاض استهلاك الطاقة. يتطلب شراء مجموعة التقييم توقيع اتفاقية عدم إفصاح (NDA) مع ROHM. كما توفر ROHM مجموعة متنوعة من المواد الداعمة، ويمكن استخدام مجموعة التقييم مع أدوات القياس مثل Analog Discovery 3™ من شركة Digilent، لبناء بيئة بحث وتطوير في مساحة محدودة.

صرّح البروفيسور سافومي سوزوكي (Safumi Suzuki) من مختبر العلوم والتكنولوجيا متعددة التخصصات للمستقبل في معهد الأبحاث المتكاملة بجامعة طوكيو للعلوم، أن موجات التيراهرتز تمتلك إمكانات تطبيقية في مجالات الفحص غير المُتلف، والتصوير والاستشعار، والاتصالات اللاسلكية، إلا أن التسويق التجاري لا يزال يواجه تحديات مثل ضخامة المعدات وارتفاع التكاليف. إن أجهزة RTD التي طُوّرت عبر سنوات من الأبحاث المشتركة تتميز بصغر الحجم وكفاءة استهلاك الطاقة وعدم الحاجة إلى التبريد، ويمكن اعتمادها بتكلفة منخفضة، مما يساعد الشركات والمؤسسات البحثية على بدء أبحاث موجات التيراهرتز. ومع الارتفاع الملحوظ في قدرة الإخراج التذبذبي للجيل الثاني، من المتوقع أن تتسارع وتيرة تطوير التطبيقات التي تتطلب جودة إشارة أعلى.

أوضح كين ناكاهارا (Ken Nakahara)، المدير العام لمركز البحث والتطوير في ROHM، أن ملاحظات مستخدمي الجيل الأول أظهرت طلباً قوياً على أجهزة ذات قدرة إخراج أعلى؛ وقد لبّى الجيل الثاني هذه الاحتياجات من خلال رفع قدرة الإخراج التذبذبي إلى حوالي 4 أضعاف مع الحفاظ على الحجم المدمج. ستواصل ROHM التعاون مع العملاء والشركاء والجامعات والمؤسسات البحثية والجهات الحكومية لدعم تطوير تطبيقات موجات التيراهرتز، والدفع نحو تسويق هذه التقنية وتحقيق تطبيقاتها العملية على أرض الواقع.