應用於6G通信系統的單層二硫化鉬開關

研究人員開發出一種應用於6G通信系統的新的單層二硫化鉬開關，這種半導體器件引起了相當大的關注，它使得處理數位信號的速度明顯加快，並且非常節能。

Myungsoo Kim教授（UNIST電子和電腦工程系）與來自美國、法國和以色列的研究人員合作，開發了低功率、高速類比開關。類比開關是一種固態的半導體設備，可以選擇性地通過或阻斷無線信號。他們的研究結果已經發表在2022年6月的《自然.電子》雜誌上。

（圖片來源：Myungsoo Kim/自然.電子）

為了更好地支援無線通訊，如自動駕駛和使用6G（第六代無線通訊技術）的增強/虛擬實境（AR/VR），必須降低通信設備的功耗。研究小組指出，基於固態二極體或電晶體器件的傳統模擬和射頻（RF）開關是不穩定的，在開關事件中會消耗能量，在待機或閒置的開和關狀態下也是如此。

使用太赫茲光子學設備，測試了幾種調製方式，以評估二硫化鉬（MoS₂）設備對IEEE 802.15.3d標準的響應。由於6G通信技術可以與許多應用場景相結合，所以它必須具有通用性。在這項研究中，研究小組報告了基於單層MoS₂的納米級非揮發性類比開關在6G資料通信中的應用。

據該研究小組稱，這些開關由於其納米級的垂直和橫向尺寸而表現出低插入損耗和高達480GHz的高隔離度，從而分別在開啟狀態和關閉狀態下產生低電阻和低電容。此外，這些器件達到了100 Gbit s^-1的資料速率（符合IEEE 6G高頻元件標準），具有低誤差向量幅度（EVM）、低誤碼率（BER）和高信噪比（SNR）。

研究小組還通過使用各種複雜調製方法的眼圖和星座圖測量，證明了MoS₂開關的高性能。他們預計基於MoS₂的非易失性類比開關可以成為高資料率6G資料通信和相關系統中的一個重要組成部分。這項研究在《自然-電子學》的“研究簡報”中也強調了基於二硫化鉬原子片的固態電子開關在6G通信頻段中具有非常高的資料傳輸速度。

（圖片來源：Myungsoo Kim/自然.電子）

這項題為“The study titled Monolayer molybdenum disulfide switches for 6G communication systems”的研究由來自美國德克薩斯大學奧斯丁分校、法國里爾大學和以色列理工學院的研究人員共同參與，同時得到了UNIST U-K品牌專案的支援。

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