רעוואלוציאנערסיליקאָן פאָטאָדעטעקטאָר(סי פאָטאָדעטעקטאָר)
רעוואלוציאנערער אל-סיליקאן פאטאדעטעקטאר (סי פאָטאָדעטעקטאָר）, פאָרשטעלונג ווייטער פון די טראַדיציאָנעלע
מיט דער שטייגנדיקער קאמפלעקסיטעט פון קינסטלעכע אינטעליגענץ מאדעלן און טיפע נעוראלע נעטוואורקס, שטעלן קאמפיוטינג קלאסטערס העכערע פארלאנגען אויף נעטוואורק קאמוניקאציע צווישן פראסעסארן, זכרון און קאמפיוט נאָודז. אבער, טראדיציאנעלע אויף-טשיפּ און אינטער-טשיפּ נעטוואורקס באזירט אויף עלעקטרישע פארבינדונגען האבן נישט געקענט באגעגענען די וואקסנדיקע פארלאנג פאר באנדווידט, לעיטענסי און מאכט קאנסומאציע. כדי צו לייזן דעם פאטענטשעל, ווערט אפטישע אינטערקאנעקשאַן טעכנולוגיע מיט איר לאנגער טראנסמיסיע דיסטאנץ, שנעלער גיכקייט, הויך ענערגיע עפעקטיווקייט מעלות, ביסלעכווייז די האפענונג פון צוקונפטיגע אנטוויקלונג. צווישן זיי, ווייזט סיליקאן פאטאנישע טעכנולוגיע באזירט אויף CMOS פראצעס גרויס פאטענציאל צוליב איר הויכער אינטעגראציע, נידעריגער קאסט און פראסעסינג גענויקייט. אבער, די רעאליזאציע פון הויך-פארשטעלונג פאטאדעטעקטארן שטייט נאך פאר אסאך שוועריקייטן. געווענליך דארפן פאטאדעטעקטארן אינטעגרירן מאטעריאלן מיט א שמאלן באנד גאפ, ווי למשל דזשערמאניום (Ge), כדי צו פארבעסערן דעטעקציע פארשטעלונג, אבער דאס פירט אויך צו מער קאמפלעקסע פאבריקאציע פראצעסן, העכערע קאסטן, און אומשטענדליכע ייעלדס. דער אל-סיליקאָן פאָטאָדעטעקטאָר וואָס איז דעוועלאָפּט געוואָרן דורך דער פאָרשונג-מאַנשאַפֿט האָט דערגרייכט אַ דאַטן טראַנסמיסיע גיכקייט פון 160 גיגאבייט/סעקונדע פּער קאַנאַל אָן די נוצן פון דזשערמאַניאַם, מיט אַ גאַנץ טראַנסמיסיע באַנדברייט פון 1.28 טיגאבייט/סעקונדע, דורך אַן ינאָוואַטיוון צוויי-מיקראָ-רינג רעזאָנאַטאָר פּלאַן.
לעצטנס, האט א געמיינזאמע פארשונגס-גרופע אין די פאראייניגטע שטאטן ארויסגעגעבן אן אינאוואטיווע שטודיע, און געמאלדן אז זיי האבן מצליח געווען צו אנטוויקלען אן אל-סיליקאן לאווינע פאטאדיאדע (APD פאָטאָדעטעקטאָר) טשיפּ. דער טשיפּ האט אַן אולטרא-הויך גיכקייט און נידעריק-קאָסטן פאָטאָעלעקטרישע צובינד פונקציע, וואָס ווערט ערוואַרטעט צו דערגרייכן מער ווי 3.2 טב פּער סעקונדע דאַטן אַריבערפירן אין צוקונפֿטיקע אָפּטישע נעטוואָרקס.
טעכנישער דורכברוך: טאָפּל מיקראָרינג רעזאָנאַטאָר פּלאַן
טראדיציאנעלע פאטאדעטעקטארן האבן אפט אומפארגלייכבארע קעגנזאצן צווישן באנדווידט און רעאקציעס-קראפט. די פארשונג-גרופע האט מצליח געווען צו פארלייכטערן דעם קעגנזאץ דורך ניצן א דאבל-מיקרא-רינג רעזאנאטאר דיזיין און עפעקטיוו אונטערדריקט קראָס-רעד צווישן קאנאלן. עקספערימענטאלע רעזולטאטן ווייזן אז דיאל-סיליקאָן פאָטאָדעטעקטאָרהאט א רעאקציע פון 0.4 A/W, א טונקל-שטראם אזוי נידעריג ווי 1 nA, א הויכע באנדווידט פון 40 GHz, און אן עקסטרעם נידעריגן עלעקטרישן קראָסטאָלק פון ווייניגער ווי −50 dB. די פאָרשטעלונג איז פאַרגלייַכלעך צו איצטיקע קאמערציעלע פאָטאָדעטעקטאָרן באַזירט אויף סיליקאָן-דזשערמאַניאַם און III-V מאַטעריאַלן.
קוקנדיק צו דער צוקונפט: דער וועג צו כידעש אין אָפּטישע נעטוואָרקס
די געלונגענע אנטוויקלונג פון דעם אל-סיליקאן פאטאדעטעקטאר האט נישט נאר איבערגעשטיגן די טראדיציאנעלע לייזונג אין טעכנאלאגיע, נאר אויך דערגרייכט א שפאר פון בערך 40% אין קאסטן, וואס האט געפלאסטערט דעם וועג פאר דער רעאליזאציע פון הויך-גיך, נידריג-קאסט אפטישע נעטוואורקס אין דער צוקונפט. די טעכנאלאגיע איז פולשטענדיג קאמפאטיבל מיט עקזיסטירנדע CMOS פראצעסן, האט גאר הויכע פראדוקציע און אויסטראג, און מען ערווארטעט אז זי וועט ווערן א סטאנדארט קאמפאנענט אין דעם פעלד פון סיליקאן פאטאניק טעכנאלאגיע אין דער צוקונפט. אין דער צוקונפט פלאנירט די פארשונג-גרופע צו ווייטער אפטימיזירן דעם דיזיין צו ווייטער פארבעסערן די אבסארפציע ראטע און באנדווידט פערפארמאנס פון דעם פאטאדעטעקטאר דורך רעדוצירן דאפינג קאנצענטראציעס און פארבעסערן אימפלאנטאציע באדינגונגען. אין דער זעלבער צייט וועט די פארשונג אויך אויספארשן ווי אזוי די אל-סיליקאן טעכנאלאגיע קען ווערן אנגעווענדעט צו אפטישע נעטוואורקס אין נעקסט-דור AI קלאסטערס צו דערגרייכן העכערע באנדווידט, סקאלעביליטעט און ענערגיע עפעקטיווקייט.
פּאָסט צייט: 31סטן מערץ 2025