Учёные научились заглядывать внутрь работающих транзисторов с помощью терагерцовых волн

Терагерцовые волны уже несколько лет остаются одной из самых перспективных областей прикладной физики. В отличие от рентгена, они позволяют исследовать внутреннюю структуру объектов без сопутствующих рисков.

Теперь международная группа исследователей из университетов Австралии, Германии и США пошла дальше – им удалось заглянуть внутрь работающих транзисторов в режиме реального времени.

Учёные изучали поведение корпусированных полупроводниковых компонентов в низкотерагерцовом и субтерагерцовом диапазоне электромагнитного спектра – области, где условно пересекаются микроволновое и инфракрасное излучение.

Так как терагерцовые волны значительно крупнее транзисторов в современных процессорах, в качестве объектов исследования выбрали компоненты попроще – диод 1N4007 и транзистор BC548B, которые можно встретить на любой печатной плате.

Для наблюдения применялась техника гомодинного детектирования. С её помощью группе удалось зафиксировать ожидаемое поведение компонентов во время работы – то, что, по словам профессора Брауновского университета Дэниела Миттлемана, "стандартные схемы терагерцовой детекции увидеть не способны".

Руководитель исследования, профессор Аделаидского университета Витават Витайячумнанкул, пояснил, что в перспективе метод может применяться для мониторинга электронных компонентов, которые нельзя отключать в процессе проверки, – например, в системах электроснабжения.

Однако исследование имеет и потенциально спорное применение: профессор Витайячумнанкул прямо заявил о намерении использовать технику для считывания зашифрованных данных с чипов.

Это, очевидно, поднимает вопросы безопасности. Впрочем, поводов для немедленного беспокойства немного – терагерцовые волны не проникают сквозь металлы, а значит, любой процессор под теплораспределительной крышкой или радиатором надёжно защищён от подобного зондирования.

Даже компоненты в пластиковых или органических корпусах представляют серьёзное препятствие – многослойная структура современных чипов с плотной сетью медных соединений сама по себе служит естественным барьером для терагерцового излучения.

Насколько непреодолимым окажется этот барьер – покажут дальнейшие исследования: если что учёные умеют, так это находить неожиданные решения для, казалось бы, тупиковых задач.