ROHM bietet die branchenweit kleinsten* Terahertz-Oszillatoren und -Detektoren

Die Preisspanne beträgt weniger als ein Zehntel im Vergleich zu herkömmlichen Bauelementen bei erheblicher Platzersparnis

Willich-Münchheide, 15. Januar 2025 – ROHM bietet Muster der branchenweit kleinsten* Terahertz (THz)-Oszillatoren und -Detektoren an, die auf Halbleiterelementen, so genannten Resonanz-Tunnel-Dioden (RTDs), basieren. Terahertz-Wellen werden in der zerstörungsfreien Prüfung, der Bildgebung und der Sensorik in der Medizin und im Gesundheitswesen sowie möglicherweise in künftigen ultraschnellen Kommunikations-technologien eingesetzt. Die Verfügbarkeit dieser Bauelemente trägt zur Weiterentwicklung von Anwendungen im Terahertz-Bereich bei. (Bild 1) ROHM hat einen 0,5 mm x 0,5 mm großen RTD-Chip für die Generierung und Detektion von Terahertz-Wellen entwickelt. Der Chip kann Terahertz-Wellen bei einer Frequenz von 320 GHz (typ.) mit einer Ausgangsleistung von 10 bis 20 µW erzeugen und detektieren. ROHM bietet ab sofort Muster dieses RTD-Elements in einem PLCC-Gehäuse (4,0 mm × 4,3 mm), das üblicherweise für LEDs verwendet wird. Dank der sehr kompakten Abmessungen, die typischerweise ein Tausendstel der Größe herkömmlicher Oszillatoren betragen, ermöglicht diese Innovation eine einfache Entwicklung von Terahertz-Anwendungen, selbst in Umgebungen mit begrenztem Platzangebot. Durch die Positionierung der Antennenflächen der Oszillatoren und Detektoren in einem Abstand von 10 mm zueinander wird ein Dynamikbereich von 40 dB (typ.) erreicht. Sowohl der Oszillator als auch der Detektor haben eine Leistungsaufnahme von nur 10 mW (typ.). Die Fähigkeit, Terahertz-Wellen bei Raumtemperatur zu erzeugen und zu detektieren, macht eine Kühlung, wie sie bei einigen herkömmlichen Methoden erforderlich ist, überflüssig. Diese kompakten, stromsparenden Bauelemente sind nahezu unabhängig von der Betriebsumgebung und können in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden. (Bild 2) ROHM bietet Muster von Terahertz-Oszillatoren und -Detektoren an, die weniger als ein Zehntel des Preises herkömmlicher Bauelemente kosten. Darüber hinaus stellt ROHM Evaluierungskits zur Verfügung, die eine Evaluierungsplatine und andere Komponenten enthalten. Benutzer können die Bauelemente daher leicht in eine Forschungs- und Entwicklungsumgebung integrieren. Der Verkauf von Mustern und Evaluierungskits erfordert die vorherige Unterzeichnung einer Vertraulichkeitsvereinbarung (NDA) mit ROHM. Professor Safumi Suzuki, Labor für interdisziplinäre Zukunftsforschung in Wissenschaft und Technologie, Institut für integrierte Forschung, Institut für Wissenschaft Tokio „Terahertz-Wellen werden aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften und hohen Sicherheit in verschiedenen Bereichen wie Bildgebung, Sensorik und drahtlose Kommunikation zum Einsatz kommen. Die Forschung und Entwicklung im Hinblick auf die Kommerzialisierung sind jedoch traditionell mit einer umfangreichen Ausstattung und erheblichen Kosten verbunden. In diesem Zusammenhang ist das RTD-Terahertz-Bauelement zu nennen, das in jahrelanger gemeinsamer Forschung mit ROHM entwickelt wurde. Es ist ein sehr kleines Bauelement von 4,0 mm x 4,3 mm, das herkömmliche Normen in Frage stellt und sich durch eine erstaunlich geringe Stromaufnahme und niedrige Implementierungskosten auszeichnet. Wir gehen davon aus, dass mit der Markteinführung erster Muster der Bauelemente viele private Unternehmen und Forschungsinstitute mit der Erforschung von Terahertz-Wellen beginnen werden. Wir hoffen, dass der Einsatz von Terahertz-Wellen in verschiedenen Bereichen zu neuen Anwendungen mit bisher schwer realisierbaren Funktionen führen wird. Auch in Zukunft werden wir durch die Entwicklung von Terahertz-Bauelementen in Partnerschaft mit ROHM einen Beitrag für die Gesellschaft leisten.“ Ken Nakahara, General Manager des ROHM Forschungs- und Entwicklungszentrums, ROHM Co., Ltd. „Das Terahertz (THz) Forschungs- und Entwicklungsteam und ich sind sehr erfreut und stolz, dass wir den Punkt erreicht haben, an dem wir diese Technologie auf den Markt bringen können. Wir beschäftigen uns seit etwa 15 Jahren mit THz-Bauelementen; der Weg dorthin war nicht einfach. Wir haben die Kräfte von Industrie, Wissenschaft und Regierung gebündelt und erfolgreich die Position aufgebaut, die ROHM heute einnimmt. Das Team ist sich bewusst, dass diese Ankündigung nur ein kleiner Schritt zur Kommerzialisierung der THz-Technologie ist, aber gleichzeitig ein großer Schritt für uns. Wir sind überzeugt, dass aus diesem kleinen Anfang ein großer Beitrag zum Wohle der Gesellschaft wird.“ Hintergrund und Stand der Entwicklung Terahertz-Wellen liegen im Frequenzbereich zwischen Funkwellen und Licht. Sie weisen eine Reihe von besonderen Eigenschaften auf, darunter eine hervorragende Permeabilität, die der von Funkwellen gleicht, eine geradlinige Ausbreitung, ähnlich der von Laserstrahlen, und einzigartige Absorptionseigenschaften für Materialien wie Polymere. Es wird erwartet, dass sie für die zerstörungsfreie Prüfung, Bildgebung von Menschen und Materialien ohne gefährliche Strahlung, die Hochgeschwindigkeitskommunikation als Alternative zur herkömmlichen drahtlosen Übertragung und für die hochauflösende Radarerfassung eingesetzt werden können. Herkömmliche Methoden erfordern oft eine umfangreiche Ausstattung und hohe Implementierungskosten, die oft zwischen Zehntausenden und Hunderttausenden von Dollar liegen. Dies erschwert es privaten Unternehmen, im Bereich der praktischen Terahertz-Anwendungen aktiv zu forschen oder zu kommerzialisieren. Seit Ende der 2000er Jahre forscht ROHM gemeinsam mit zahlreichen Universitäten und Forschungsinstituten, wie dem Institute of Science Tokyo und der Universität Osaka. Das Hauptziel: Mit Hilfe der RTD-Technologie Oszillatoren und Detektoren im Terahertz-Bereich zu entwickeln. ROHM ist auch an mehreren Konsortien beteiligt, darunter nationale Projekte (staatliche F&E-Initiativen), die vom Ministerium für Inneres und Kommunikation (MIC), dem Nationalen Institut für Informations- und Kommunikationstechnologie (NICT) und der Japanischen Agentur für Wissenschaft und Technologie (JST) gefördert werden, sowie am XG Mobile Promotion Forum und dem Terahertz System Application Promotion Council. ROHM wird sich weiterhin auf die Entwicklung von Bauelementen konzentrieren und gleichzeitig zur frühen industriellen Nutzung und gesellschaftlichen Integration der Terahertz-Technologie beitragen. Unterstützende Informationen ROHM unterstützt die Terahertz-Forschung und Anwendungsentwicklung. Zusätzlich zum umfangreichen Support bietet ROHM auch Evaluierungskits, die Bauelemente und Evaluierungsplatinen enthalten. (Bild 3) Durch die Kombination von Messsystemen wie Analog Discovery 3™ von Digilent mit einem Computer und Software können Benutzer Terahertz-Oszillatoren und -Detektoren einfach bedienen. Die Miniaturisierung der Bauelemente und Evaluierungsplatinen ermöglicht es, eine Forschungs- und Entwicklungsumgebung zu schaffen, die auch bei begrenztem Platzangebot funktioniert, z. B. auf einem Schreibtisch. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an einen Vertriebsmitarbeiter oder nutzen Sie das Kontaktformular auf der Website von ROHM. Analog Discovery 3™ ist eine Marke oder eingetragene Marke von Digilent. *ROHM-Studie vom 15. Januar 2025

Über ROHM Semiconductor ROHM Semiconductor, ein weltweit aktives Unternehmen, das per 31. März 2024 einen Umsatz von 467,7 Milliarden Yen (3,2 Milliarden US Dollar) erwirtschaftete und über 23.300 Mitarbeiter beschäftigt, entwickelt und produziert eine umfangreiche Produktpalette, die von SiC-Dioden und MOSFETs, analogen ICs wie Gate-Treibern und Power-Management-ICs über Leistungstransistoren und Dioden bis hin zu passiven Bauelementen reicht. Die Produktion erfolgt in modernsten Fertigungsstätten in Japan, Deutschland, Korea, Malaysia, Thailand, den Philippinen und China. ROHM Semiconductor Europe mit seiner Zentrale nahe Düsseldorf betreut die EMEA-Region (Europe, Middle East, Africa). Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.rohm.de