Революционкремний фотодетекторы(Si фотодетекторы)
Революцион тулысынча кремний фотодетекторы (Si фотодетекторы）, гадәтидән тыш эшчәнлек
Ясалма интеллект модельләренең һәм тирән нейрон челтәрләренең катлаулылыгы арту белән, исәпләү кластерлары процессорлар, хәтер һәм исәпләү төеннәре арасындагы челтәр элемтәсенә югарырак таләпләр куя. Ләкин, электр тоташуларына нигезләнгән традицион чип эчендәге һәм чипараара челтәрләр полоса киңлеге, тоткарлык һәм энергия куллануга булган үсә барган ихтыяҗны канәгатьләндерә алмады. Бу киртәне чишү өчен, озын тапшыру дистанциясе, тизлеге, югары энергия нәтиҗәлелеге өстенлекләре белән оптик тоташтыру технологиясе киләчәк үсеш өметенә әйләнә. Алар арасында CMOS процессына нигезләнгән кремний фотоник технологиясе югары интеграциясе, түбән бәясе һәм эшкәртү төгәллеге аркасында зур потенциал күрсәтә. Ләкин, югары җитештерүчән фотодетекторларны гамәлгә ашыру әле дә күп кыенлыклар белән очраша. Гадәттә, фотодетекторларга детекторлау эшчәнлеген яхшырту өчен германий (Ge) кебек тар полоса арасы булган материалларны интеграцияләргә кирәк, ләкин бу шулай ук катлаулырак җитештерү процессларына, югарырак чыгымнарга һәм тотрыксыз уңышка китерә. Тикшеренү төркеме тарафыннан эшләнгән тулысынча кремнийдан эшләнгән фотодетектор германий кулланмыйча канал саен 160 Гбит/с мәгълүмат тапшыру тизлегенә иреште, ә гомуми тапшыру полосасы 1,28 Тбит/с тәшкил итте, бу инновацион ике микробоҗралы резонатор дизайны ярдәмендә булды.
Күптән түгел Америка Кушма Штатларындагы уртак тикшеренү төркеме инновацион тикшеренү бастырып чыгарды, алар тулысынча кремнийдан эшләнгән кар ишелмәсе фотодиодын уңышлы эшләүләрен игълан иттеләр (APD фотодетекторы) чип. Бу чипның ультра югары тизлекле һәм арзан фотоэлектрик интерфейс функциясе бар, ул киләчәктә оптик челтәрләрдә секундына 3,2 Тб тан артык мәгълүмат тапшыру тизлегенә ирешәчәк дип көтелә.
Техник ачыш: икеләтә микробоҗралы резонатор дизайны
Традицион фотодетекторларда еш кына полоса киңлеге һәм җавап бирүчәнлек арасында килешеп булмый торган каршылыклар була. Тикшеренү төркеме бу каршылыкны икеләтә микробоҗралы резонатор конструкциясен кулланып уңышлы рәвештә бетерде һәм каналлар арасындагы үзара сөйләшүләрне нәтиҗәле рәвештә бастырды. Эксперименталь нәтиҗәләр шуны күрсәтә ки,тулысынча кремнийлы фотодетектор0,4 А/Вт җавап бирә, караңгы ток 1 нА кадәр түбән, 40 ГГц югары ешлыклы һәм −50 дБ тан кимрәк бик түбән электр каршылыклы. Бу күрсәткеч кремний-германий һәм III-V материалларына нигезләнгән хәзерге коммерция фотодетекторлары белән чагыштырырлык.
Киләчәккә караш: Оптик челтәрләрдә инновацияләргә юл
Кремнийдан ясалган фотодетекторның уңышлы эшләнеше технология өлкәсендәге традицион чишелешне узып кына калмыйча, якынча 40% экономиягә дә иреште, киләчәктә югары тизлекле, арзан оптик челтәрләрне гамәлгә ашыру өчен юл ачты. Технология гамәлдәге CMOS процесслары белән тулысынча туры килә, бик югары җитештерүчәнлеккә һәм нәтиҗәлелеккә ия, һәм киләчәктә кремний фотоникасы технологияләре өлкәсендә стандарт компонентка әйләнер дип көтелә. Киләчәктә тикшеренү төркеме допинг концентрациясен киметү һәм имплантация шартларын яхшырту юлы белән фотодетекторның абсорбция тизлеген һәм үткәрүчәнлек эшчәнлеген тагын да яхшырту өчен дизайнны оптимальләштерүне дәвам итәргә планлаштыра. Шул ук вакытта, тикшеренүләр шулай ук бу кремнийдан ясалган технологияне киләсе буын ясалма интеллект кластерларындагы оптик челтәрләргә ничек кулланып, югарырак үткәрүчәнлек, масштабланучанлык һәм энергия нәтиҗәлелегенә ирешү мөмкинлеген дә тикшерәчәк.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 31 марты