IT 之家 4 月 4 日消息，科技媒體 Tom's Hardware 昨日（4 月 3 日）發(fā)布博文，報道稱在 IEEE 國際固態(tài)電路會議上，東京科學研究所展示可耐受核反應堆強輻射環(huán)境的 Wi-Fi 芯片。
核反應堆環(huán)境對電子設(shè)備的要求極為嚴苛，該設(shè)備可承受 50 萬戈瑞輻射劑量，是航天電子設(shè)備耐受力的 1000 倍以上，主要為核反應堆退役機器人提供可靠的無線通信方案。
戈瑞（Gray）是指國際單位制中電離輻射吸收劑量的標準單位，用于衡量單位質(zhì)量物質(zhì)吸收輻射能量的大小，1 戈瑞等于 1 千克物質(zhì)吸收 1 焦耳的輻射能量。
IT 之家援引博文介紹，該芯片的設(shè)計初衷主要針對福島第一核電站事故后的清理工作，讓機器人能在高污染區(qū)域長時間執(zhí)行任務。
在核輻射環(huán)境下，傳統(tǒng)硅基半導體極易受到干擾，導致機器人必須依賴物理線纜進行控制，而線纜又容易纏繞，嚴重影響了清理效率與操作安全性。
由于天線本身也會受到輻射干擾，因此外接天線方案同樣不可行。最終研發(fā)團隊決定從芯片架構(gòu)入手，打造能夠直接承受核反應堆核心輻射環(huán)境的 Wi-Fi 接收器。
研究團隊從晶體管層面進行了抗輻射加固設(shè)計。他們增加硅 MOSFET 晶體管的柵極長度和寬度，減少使用輻射敏感的 PMOS 晶體管，用無氧化層的電感器替代部分元件。這些改進有效緩解了伽馬射線在氧化層中捕獲電荷導致的性能退化問題。
測試數(shù)據(jù)顯示，該接收器在輻射前性能與普通 Wi-Fi 接收器相當。經(jīng)受 500 千戈瑞總輻射劑量后，設(shè)備增益僅下降約 1.5 分貝（decibel）。
團隊目前為實現(xiàn)雙向通信，正致力于開發(fā)耐輻射發(fā)射器。早期試驗版本在 300 千戈瑞輻射下?lián)p壞，團隊正探索使用金剛石等半導體材料提升發(fā)射器耐輻射性能。
