Инқилобӣфотодетектори кремний(Си фотодетектор)
Фотодетектори инқилобии ҳама кремний (Си фотодетектор), иҷрои берун аз анъанавӣ
Бо мураккабии афзояндаи моделҳои зеҳни сунъӣ ва шабакаҳои амиқи нейрон, кластерҳои компютерӣ ба иртиботи шабакавӣ байни протсессорҳо, хотира ва гиреҳҳои ҳисоббарорӣ талаботҳои баландтар мегузорад. Аммо, шабакаҳои анъанавии чипӣ ва байничипӣ, ки ба пайвастҳои барқӣ асос ёфтаанд, натавонистанд талаботи афзояндаи фарохмаҷро, таъхир ва масрафи нерӯро қонеъ гардонанд. Барои ҳалли ин мушкилот, технологияи пайвасти оптикӣ бо масофаи дарози интиқол, суръати тез, бартариҳои баланди самаранокии энергия тадриҷан ба умеди рушди оянда табдил меёбад. Дар байни онҳо, технологияи фотоникӣ кремний дар асоси раванди CMOS бо сабаби ҳамгироии баланд, арзиши паст ва дақиқии коркарди он потенсиали бузургро нишон медиҳад. Бо вучуди ин, ба амал баровардани фотодетекторхои сермахсул хануз душворихои зиёдеро пеш ме-гирад. Одатан, фотодетекторҳо бояд маводҳоро бо фосилаи танг, аз қабили германий (Ge) муттаҳид кунанд, то кори муайянкуниро беҳтар созанд, аммо ин инчунин ба равандҳои мураккаби истеҳсолӣ, хароҷоти баланд ва ҳосили номунтазам оварда мерасонад. Фотодетектори ҳама кремний, ки аз ҷониби гурӯҳи тадқиқотӣ таҳия шудааст, тавассути тарҳи инноватсионии резонатори дугона-микрорингӣ суръати интиқоли маълумотро дар як канал бидуни истифодаи германий бо паҳнои умумии интиқол 1,28 Тб/с ба даст овард.
Ба наздикӣ, як гурӯҳи муштараки тадқиқотӣ дар Иёлоти Муттаҳида як тадқиқоти инноватсиониро нашр карда, эълон кард, ки онҳо бомуваффақият як фотодиоди тармаи кремнийро таҳия кардаанд (Фотодетектори APD) чип. Ин чип дорои суръати ултра баланд ва функсияи интерфейси фотоэлектрикӣ мебошад, ки интизор меравад, ки интиқоли маълумот дар шабакаҳои оптикии оянда беш аз 3,2 Тб дар як сонияро ба даст орад.
Пешрафти техникӣ: тарҳи резонатори микрорингҳои дукарата
Фотодетекторҳои анъанавӣ аксар вақт зиддиятҳои оштинопазир байни фарохмаҷро ва посухгӯӣ доранд. Гурӯҳи тадқиқотӣ бо истифода аз тарҳи резонатори дукарата микроорганизм ин ихтилофро бомуваффақият бартараф кард ва гуфтугӯи байни каналҳоро самаранок пахш кард. Натичахои тачриба нишон медиханд, кифотодетектори ҳама кремнийдорои вокуниши 0,4 А/Вт, ҷараёни торикӣ то 1 нА, фарохмаҷрои баланди 40 ГГц ва интиқоли хеле пасти барқии камтар аз -50 дБ мебошад. Ин нишондодро бо фотодетекторҳои тиҷоратии кунунӣ дар асоси кремний-германий ва маводи III-V муқоиса кардан мумкин аст.
Нигоҳ ба оянда: Роҳ ба навоварӣ дар шабакаҳои оптикӣ
Тараккиёти бомуваффакияти фотодетектори тамоми кремний на танхо аз халли анъанавии технология пеш гузашт, балки инчунин ба сарфаи такрибан 40 фоизи арзиши аслй ноил гардид, ки барои дар оянда ба амал баровардани шабакахои оптикии баландсуръат ва камхарч рох кушод. Технология бо равандҳои мавҷудаи CMOS комилан мувофиқ аст, ҳосил ва ҳосили хеле баланд дорад ва интизор меравад, ки дар оянда як ҷузъи стандартӣ дар соҳаи технологияи фотоникаи кремний гардад. Дар оянда, гурӯҳи тадқиқотӣ нақша дорад, ки такмилдиҳии тарҳро барои минбаъд беҳтар кардани суръати азхудкунӣ ва қобилияти фарохмаҷрои фотодетектор тавассути коҳиш додани консентратсияи допинг ва беҳтар кардани шароити имплантатсия идома диҳад. Ҳамзамон, тадқиқот инчунин омӯхта хоҳад кард, ки чӣ гуна ин технологияи ҳама кремнийро ба шабакаҳои оптикӣ дар кластерҳои насли ояндаи AI барои ноил шудан ба фарохмаҷрои баландтар, миқёспазирӣ ва самаранокии энергия истифода бурдан мумкин аст.
Вақти фиристодан: Март-31-2025