புரட்சிகரமானதுசிலிக்கான் ஒளிக்கற்றை(Si ஒளிக்கற்றை கண்டுபிடிப்பான்)
புரட்சிகரமான முழு-சிலிக்கான் ஒளிக்கற்றை (Si ஒளிக்கற்றை) பாரம்பரியத்திற்கு அப்பாற்பட்ட செயல்திறன்
செயற்கை நுண்ணறிவு மாதிரிகள் மற்றும் ஆழமான நரம்பியல் நெட்வொர்க்குகளின் அதிகரித்து வரும் சிக்கலான தன்மையுடன், கணினி கிளஸ்டர்கள் செயலிகள், நினைவகம் மற்றும் கணினி முனைகளுக்கு இடையிலான நெட்வொர்க் தகவல்தொடர்புக்கு அதிக கோரிக்கைகளை வைக்கின்றன. இருப்பினும், மின் இணைப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட பாரம்பரிய ஆன்-சிப் மற்றும் இன்டர்-சிப் நெட்வொர்க்குகள் அலைவரிசை, தாமதம் மற்றும் மின் நுகர்வுக்கான வளர்ந்து வரும் தேவையை பூர்த்தி செய்ய முடியவில்லை. இந்த சிக்கலை தீர்க்க, அதன் நீண்ட பரிமாற்ற தூரம், வேகமான வேகம், அதிக ஆற்றல் திறன் நன்மைகள் கொண்ட ஆப்டிகல் இன்டர்கனெக்ஷன் தொழில்நுட்பம் படிப்படியாக எதிர்கால வளர்ச்சியின் நம்பிக்கையாக மாறுகிறது. அவற்றில், CMOS செயல்முறையை அடிப்படையாகக் கொண்ட சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக் தொழில்நுட்பம் அதன் உயர் ஒருங்கிணைப்பு, குறைந்த செலவு மற்றும் செயலாக்க துல்லியம் காரணமாக பெரும் ஆற்றலைக் காட்டுகிறது. இருப்பினும், உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஃபோட்டோடெக்டர்களை உணர்தல் இன்னும் பல சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. பொதுவாக, ஃபோட்டோடெக்டர்கள் கண்டறிதல் செயல்திறனை மேம்படுத்த ஜெர்மானியம் (Ge) போன்ற குறுகிய பேண்ட் இடைவெளியுடன் பொருட்களை ஒருங்கிணைக்க வேண்டும், ஆனால் இது மிகவும் சிக்கலான உற்பத்தி செயல்முறைகள், அதிக செலவுகள் மற்றும் ஒழுங்கற்ற மகசூலுக்கும் வழிவகுக்கிறது. ஆராய்ச்சி குழுவால் உருவாக்கப்பட்ட முழு-சிலிக்கான் ஃபோட்டோடெக்டர், ஜெர்மானியத்தைப் பயன்படுத்தாமல் ஒரு சேனலுக்கு 160 Gb/s தரவு பரிமாற்ற வேகத்தை அடைந்தது, மொத்த பரிமாற்ற அலைவரிசை 1.28 Tb/s, ஒரு புதுமையான இரட்டை-மைக்ரோரிங் ரெசனேட்டர் வடிவமைப்பு மூலம்.
சமீபத்தில், அமெரிக்காவில் உள்ள ஒரு கூட்டு ஆராய்ச்சிக் குழு, ஒரு புதுமையான ஆய்வை வெளியிட்டு, அவர்கள் முழுமையாக சிலிக்கான் பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடைடை வெற்றிகரமாக உருவாக்கியதாக அறிவித்துள்ளது (APD ஒளிக்கற்றை) சிப். இந்த சிப் அதிவேக மற்றும் குறைந்த விலை ஒளிமின்னழுத்த இடைமுக செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது, இது எதிர்கால ஆப்டிகல் நெட்வொர்க்குகளில் வினாடிக்கு 3.2 Tb க்கும் அதிகமான தரவு பரிமாற்றத்தை அடையும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம்: இரட்டை மைக்ரோரிங் ரெசனேட்டர் வடிவமைப்பு
பாரம்பரிய ஒளிக்கற்றைகள் பெரும்பாலும் அலைவரிசைக்கும் மறுமொழிக்கும் இடையில் சரிசெய்ய முடியாத முரண்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. ஆராய்ச்சி குழு இரட்டை-மைக்ரோரிங் ரெசனேட்டர் வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்தி இந்த முரண்பாட்டை வெற்றிகரமாகத் தணித்தது மற்றும் சேனல்களுக்கு இடையிலான குறுக்கு-பேச்சை திறம்பட அடக்கியது. பரிசோதனை முடிவுகள் காட்டுகின்றனமுழு-சிலிக்கான் ஒளிக்கற்றை0.4 A/W மறுமொழி, 1 nA வரையிலான இருண்ட மின்னோட்டம், 40 GHz அதிக அலைவரிசை மற்றும் −50 dB க்கும் குறைவான மிகக் குறைந்த மின் குறுக்குவெட்டு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இந்த செயல்திறன் சிலிக்கான்-ஜெர்மானியம் மற்றும் III-V பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட தற்போதைய வணிக ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளர்களுடன் ஒப்பிடத்தக்கது.
எதிர்காலத்தைப் பார்ப்பது: ஆப்டிகல் நெட்வொர்க்குகளில் புதுமைக்கான பாதை.
முழு-சிலிக்கான் ஃபோட்டோடெக்டரின் வெற்றிகரமான வளர்ச்சி, தொழில்நுட்பத்தில் பாரம்பரிய தீர்வை விஞ்சியது மட்டுமல்லாமல், செலவில் சுமார் 40% சேமிப்பையும் அடைந்தது, இது எதிர்காலத்தில் அதிவேக, குறைந்த விலை ஆப்டிகல் நெட்வொர்க்குகளை உணர வழி வகுத்தது. இந்த தொழில்நுட்பம் தற்போதுள்ள CMOS செயல்முறைகளுடன் முழுமையாக இணக்கமாக உள்ளது, மிக அதிக மகசூல் மற்றும் மகசூலைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் எதிர்காலத்தில் சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் தொழில்நுட்பத் துறையில் ஒரு நிலையான அங்கமாக மாறும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. எதிர்காலத்தில், டோப்பிங் செறிவுகளைக் குறைப்பதன் மூலமும், பொருத்துதல் நிலைமைகளை மேம்படுத்துவதன் மூலமும் ஃபோட்டோடெக்டரின் உறிஞ்சுதல் விகிதம் மற்றும் அலைவரிசை செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்த வடிவமைப்பைத் தொடர்ந்து மேம்படுத்த ஆராய்ச்சி குழு திட்டமிட்டுள்ளது. அதே நேரத்தில், அதிக அலைவரிசை, அளவிடுதல் மற்றும் ஆற்றல் செயல்திறனை அடைய அடுத்த தலைமுறை AI கிளஸ்டர்களில் உள்ள ஆப்டிகல் நெட்வொர்க்குகளுக்கு இந்த முழு-சிலிக்கான் தொழில்நுட்பத்தை எவ்வாறு பயன்படுத்தலாம் என்பதையும் ஆராய்ச்சி ஆராயும்.
இடுகை நேரம்: மார்ச்-31-2025