应用于6G通信系统的单层二硫化钼开关

研究人员开发出一种应用于6G通信系统的新的单层二硫化钼开关，这种半导体器件引起了相当大的关注，它使得处理数字信号的速度明显加快，并且非常节能。

Myungsoo Kim教授（UNIST电子和计算机工程系）与来自美国、法国和以色列的研究人员合作，开发了低功率、高速模拟开关。模拟开关是一种固态的半导体设备，可以选择性地通过或阻断无线信号。他们的研究结果已经发表在2022年6月的《自然.电子》杂志上。

（图片来源：Myungsoo Kim/自然.电子）

为了更好地支持无线通信，如自动驾驶和使用6G（第六代无线通信技术）的增强/虚拟现实（AR/VR），必须降低通信设备的功耗。研究小组指出，基于固态二极管或晶体管器件的传统模拟和射频（RF）开关是不稳定的，在开关事件中会消耗能量，在待机或闲置的开和关状态下也是如此。

使用太赫兹光子学设备，测试了几种调制方式，以评估二硫化钼（MoS₂）设备对IEEE 802.15.3d标准的响应。由于6G通信技术可以与许多应用场景相结合，所以它必须具有通用性。在这项研究中，研究小组报告了基于单层MoS₂的纳米级非挥发性模拟开关在6G数据通信中的应用。

据该研究小组称，这些开关由于其纳米级的垂直和横向尺寸而表现出低插入损耗和高达480GHz的高隔离度，从而分别在开启状态和关闭状态下产生低电阻和低电容。此外，这些器件达到了100 Gbit s^-1的数据速率（符合IEEE 6G高频元件标准），具有低误差矢量幅度（EVM）、低误码率（BER）和高信噪比（SNR）。

研究小组还通过使用各种复杂调制方法的眼图和星座图测量，证明了MoS₂开关的高性能。他们预计基于MoS₂的非易失性模拟开关可以成为高数据率6G数据通信和相关系统中的一个重要组成部分。这项研究在《自然-电子学》的“研究简报”中也强调了基于二硫化钼原子片的固态电子开关在6G通信频段中具有非常高的数据传输速度。

（图片来源：Myungsoo Kim/自然.电子）

这项题为“The study titled Monolayer molybdenum disulfide switches for 6G communication systems”的研究由来自美国德克萨斯大学奥斯汀分校、法国里尔大学和以色列理工学院的研究人员共同参与，同时得到了UNIST U-K品牌项目的支持。

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