ROHM Semiconductor ha empezado a ofrecer muestras de los dispositivos de oscilación y detección de ondas de terahercios (THz) más pequeños de la industria, que utilizan elementos semiconductores conocidos como diodos de efecto túnel resonantes (RTD).
Se prevé que las ondas de terahercios se apliquen a ensayos no destructivos, diagnóstico por imágenes y detección en los sectores médico y sanitario, así como a futuras tecnologías de comunicación ultrarrápida.
El suministro de estos dispositivos contribuye al avance de las aplicaciones de las ondas de terahercios.
Formato reducido
ROHM ha desarrollado un chip RTD de 0,5 mm × 0,5 mm para la generación y detección de ondas de terahercios, capaz de oscilar y detectar ondas de terahercios a una frecuencia de 320 GHz (typ.) con una potencia de salida que oscila entre 10 y 20 µW.
Además, el fabricante empezará a ofrecer muestras de este elemento RTD montado en un encapsulado PLCC (4,0 × 4,3 mm) utilizado habitualmente para los LED.
Con un tamaño extremadamente compacto, normalmente una milésima parte del tamaño de los osciladores convencionales, esta innovación permite desarrollar fácilmente aplicaciones de ondas de terahercios, incluso en entornos con estrictas limitaciones de espacio.
Colocando las superficies de las antenas de los dispositivos de oscilación y detección unas frente a otras a una distancia de 10 mm, se puede conseguir un rango dinámico de 40 dB (typ.).
Tanto el oscilador como el detector mantienen un consumo de potencia de transmisión de 10 mW (typ.), mientras que su capacidad para oscilar y detectar ondas de terahercios a temperatura ambiente elimina la necesidad de equipos de refrigeración, requeridos por algunos métodos convencionales.
Estos dispositivos compactos y de bajo consumo apenas se ven afectados por el entorno operativo, lo que permite su uso en una amplia gama de aplicaciones.
Muestras para los diseñadores
Inicialmente, ya se ofrecen muestras de dispositivos de oscilación y detección de ondas de terahercios a menos de una décima parte del coste de los dispositivos convencionales.
ROHM también ofrece kits de evaluación que incluyen una placa de evaluación y otros componentes, lo que permite a los usuarios integrar fácilmente los dispositivos en un entorno de investigación y desarrollo.
La venta de productos de muestra y kits de evaluación requiere la firma previa de un acuerdo de confidencialidad (NDA) con ROHM.
Comentarios de los expertos
Por esto, el profesor Safumi Suzuki, Laboratorio para Futura Investigación Interdisciplinaria de Ciencia y Tecnología, Instituto de Investigación Integrada, Instituto de Ciencias de Tokio comentó: «Se prevé que las ondas de terahercios se apliquen a muy diversos campos, como la obtención de imágenes, la detección y las comunicaciones inalámbricas, debido a sus excelentes características y su alto grado de seguridad. Sin embargo, la investigación y el desarrollo para la comercialización han requerido tradicionalmente equipos a gran escala y costes considerables. En este contexto, el dispositivo de ondas de terahercios RTD —desarrollado tras años de investigación en colaboración con ROHM— es un dispositivo ultrapequeño de 4,0 mm × 4,3 m que desafía las normas convencionales a la vez que presenta un consumo de energía y unos costes de implementación asombrosamente bajos. Con el lanzamiento de las muestras de dispositivos, prevemos que muchas empresas privadas e instituciones de investigación comiencen muy pronto a explorar en la investigación de las ondas de terahercios. Esperamos que el uso de las ondas de terahercios en diversos campos conduzca a la creación de nuevas aplicaciones con funciones que antes eran muy difíciles de conseguir. En el futuro, seguiremos contribuyendo al avance de la sociedad mediante el desarrollo de dispositivos de ondas de terahercios en colaboración con ROHM».
Mientras, Ken Nakahara, General Manager of ROHM Research & Development Center, ROHM Añadió: «El equipo de I+D de terahercios (THz) y yo estamos muy ilusionados y orgullosos de haber llegado al punto de poder lanzar esta tecnología al mercado. Nos dedicamos a los dispositivos de THz desde hace unos 15 años y podemos afirmar que el camino no ha sido fácil. A lo largo de este camino hemos podido reunir las fuerzas de la industria, del mundo académico y del gobierno, y hemos logrado consolidar la posición que ROHM ocupa hoy en día. El equipo entiende que este anuncio es solo un pequeño paso hacia la comercialización de la tecnología THz, pero al mismo tiempo es un salto de gigante para nosotros. Creemos que este pequeño comienzo pronto se convertirá en algo mucho mayor y contribuirá al bienestar de nuestra sociedad».
Antecedentes y resumen del desarrollo
Ocupando la región de frecuencias entre las ondas de radio y la luz, las ondas de terahercios presentan una serie de características distintivas, que incluyen una excelente permeabilidad similar a la de las ondas de radio, una propagación en línea recta parecida a la de los rayos láser y unas propiedades de absorción únicas para materiales como los polímeros.
Así las cosas, se prevé su utilización para pruebas no destructivas, obtención de imágenes de personas y materiales sin utilizar radiaciones peligrosas, comunicación de alta velocidad como alternativa a la transmisión inalámbrica convencional y detección por radar de alta resolución. Sin embargo, los métodos convencionales suelen requerir equipos de gran tamaño y elevados costes de implementación, que a menudo oscilan entre decenas de miles y cientos de miles de dólares, lo que dificulta que las empresas privadas se dediquen activamente a la investigación o la comercialización en el campo de las aplicaciones prácticas de terahercios.
Desde finales de la década de 2000, ROHM participa en investigaciones conjuntas con numerosas universidades e institutos de investigación, como el Instituto de Ciencias de Tokio y la Universidad de Osaka.
El objetivo principal es desarrollar dispositivos de oscilación y detección de ondas de terahercios mediante la tecnología RTD. ROHM también participa en varios consorcios, incluidos proyectos nacionales (iniciativas gubernamentales de I+D) patrocinados por el Ministerio de Asuntos Internos y Comunicaciones (MIC), el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) y la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón (JST), así como el Foro de Promoción de Móviles XG y el Consejo de Promoción de Aplicaciones de Sistemas de Terahercios.
ROHM Semiconductor seguirá centrándose en el desarrollo de dispositivos al tiempo que colabora en la pronta industrialización e integración social de la tecnología de terahercios.
