ROHM ha sviluppato un dispositivo di generazione di onde terahertz (THz) di seconda generazione che utilizza elementi semiconduttori noti come diodi a tunnel risonante (RTD). Il dispositivo è disponibile tramite il kit di valutazione RTD-EVK-G2, che comprende un dispositivo campione, un cavo e una scheda di valutazione. Il kit consente alle aziende e agli istituti di ricerca di valutare l’oscillazione e il rilevamento delle onde THz in un ambiente di sviluppo compatto.
Caratteristiche delle onde terahertz
Situate nella regione di frequenza compresa tra le onde radio e la luce, le onde terahertz combinano le proprietà di penetrazione delle onde radio con la propagazione rettilinea della luce. Grazie alle straordinarie proprietà di assorbimento nei confronti dei materiali polimerici, dell’umidità e di altre sostanze, si prevede che trovino impiego nei controlli non distruttivi senza radiazioni ionizzanti, nelle analisi mediche e sanitarie e nel rilevamento radar ad alta risoluzione. Tuttavia, i sistemi terahertz convenzionali richiedono attrezzature ingombranti e comportano costi di implementazione elevati, che rendono difficile l’ingresso in questo campo o il passaggio alla commercializzazione per le nuove aziende e gli istituti di ricerca.
Ricerca e sviluppo di ROHM
Dalla fine degli anni 2000, ROHM ha avviato una ricerca in collaborazione con il Tokyo Institute of Science, la Osaka University e un gran numero di altre università e istituti di ricerca per sviluppare dispositivi di generazione e rilevamento di onde THz che utilizzano gli RTD. Nel 2024, ROHM ha iniziato a fornire campioni dei prodotti di prima generazione, ottenendo una notevole riduzione delle dimensioni e dei costi rispetto ai metodi convenzionali. Per soddisfare la richiesta di una migliore qualità del segnale nello sviluppo delle applicazioni, ROHM ha ora sviluppato un generatore di onde terahertz di seconda generazione, che mantiene le stesse dimensioni del chip (0,5 × 0,5 mm) del prodotto di prima generazione, adottando al contempo una struttura interna che consente una maggiore potenza di uscita.
Prestazioni migliorate
La potenza di uscita è stata aumentata fino a circa 4 volte quella del prodotto di prima generazione, raggiungendo un massimo di 40 µW. Ciò migliora la rilevabilità delle onde THz dopo il loro attraversamento degli oggetti bersaglio o il rimbalzo su di essi, rendendo il dispositivo particolarmente adatto ad applicazioni quali il rilevamento e l’imaging che richiedono un’elevata qualità del segnale. Il dispositivo è alloggiato nello stesso package PLCC da 4,0 × 4,3 mm, che permette di mantenere le dimensioni più ridotte del settore e di realizzare ambienti di valutazione anche in contesti con spazi limitati. Inoltre, rispetto ad altri metodi di generazione di onde THz, l’approccio RTD genera meno calore e consuma minore potenza, riducendo il carico di lavoro legato allo sviluppo delle applicazioni per le aziende e gli istituti di ricerca.
Kit di valutazione RTD-EVK-G2
L’inizio delle vendite del kit di valutazione RTD-EVK-G2 — che include campioni del dispositivo di generazione di onde di seconda generazione — è previsto per agosto 2026. Dato che consente una valutazione a costi inferiori rispetto ad altri metodi, il kit supporta lo sviluppo di un’ampia gamma di applicazioni, tra cui i test non distruttivi; l’imaging e il rilevamento per i settori medico e sanitario; l’identificazione dei materiali e il rilevamento dell’umidità. ROHM continuerà inoltre a commercializzare i dispositivi di prima generazione per applicazioni in cui è prioritario un basso consumo di potenza. Per ulteriori informazioni si prega di contattare un rappresentante commerciale o di visitare la pagina dei contatti sul sito web di ROHM. L’acquisto del kit di valutazione richiede la sottoscrizione di un accordo di non divulgazione (NDA) con ROHM.
Prospettive future
In futuro, ROHM continuerà ad ampliare le possibilità di sviluppo delle applicazioni delle onde THz e a contribuire all’iniziale commercializzazione e all’implementazione pratica della tecnologia terahertz, accelerandone la diffusione in un’ampia gamma di settori industriali.
Dichiarazioni dei protagonisti
Prof. Safumi Suzuki, Laboratory for Future Interdisciplinary Research of Science and Technology, Institute of Integrated Research, Institute of Science Tokyo: “Si prevede che le onde terahertz troveranno applicazione in un’ampia gamma di settori, tra cui i test non distruttivi, l’imaging e il rilevamento, nonché le comunicazioni wireless. Tuttavia, la commercializzazione continua ad affrontare sfide importanti, quali la necessità di apparecchiature di grandi dimensioni e gli elevati costi di implementazione. Il dispositivo RTD a onde terahertz, sviluppato grazie a molti anni di ricerca congiunta con ROHM, è compatto, a basso consumo energetico e non richiede raffreddamento. Inoltre, può essere lanciato a costi contenuti, il che aiuta le aziende e gli istituti di ricerca ad avviare studi sulle onde terahertz. Con il lancio del dispositivo di seconda generazione, caratterizzato da una potenza di oscillazione notevolmente migliorata, mi aspetto che lo sviluppo di applicazioni che richiedono una qualità del segnale più elevata subisca un’accelerazione.”
Ken Nakahara, General Manager di ROHM Research & Development Center, ROHM Co., Ltd.: “Con il lancio del prodotto RTD-EVK-G2, prevediamo di compiere un altro importante passo avanti verso l’applicazione pratica della tecnologia terahertz. I riscontri degli utenti del dispositivo di prima generazione hanno evidenziato una forte richiesta di dispositivi con potenza di uscita superiore. Con questo prodotto di seconda generazione siamo riusciti ad aumentare la potenza di oscillazione di circa quattro volte rispetto al dispositivo di prima generazione, mantenendo dimensioni compatte e avvicinandoci così al soddisfacimento di tali esigenze. La tecnologia terahertz sta compiendo progressi costanti verso l’applicazione pratica. ROHM continuerà a collaborare con clienti, partner, università, istituti di ricerca ed enti governativi per sostenere lo sviluppo di applicazioni basate sulle onde terahertz e contribuire alla realizzazione di una società sostenibile.”
Informazioni aggiuntive
ROHM si impegna a supportare la ricerca e lo sviluppo di applicazioni basate sulle onde terahertz e offre un gran numero di materiali di supporto. Abbinando il kit di valutazione dei dispositivi a onde terahertz RTD-EVK-G2 a strumenti di misurazione quali Analog Discovery 3 di Digilent (insieme a un computer e al software), gli utenti potranno facilmente valutare l’oscillazione e il rilevamento delle onde THz. Sia il dispositivo che la scheda di valutazione sono compatti, il che consente di creare un ambiente di ricerca e sviluppo anche in spazi limitati. Per ulteriori informazioni si prega di contattare un rappresentante commerciale o di visitare la pagina dei contatti sul sito web di ROHM.
Nota bene: Analog Discovery 3 è un marchio commerciale o un marchio commerciale registrato di Digilent, Inc.
