Sawir-qaade Silikoon Kacaan ah (Si photodetector)

Kacaansawirqaade silikoon(Si photodetector)

Sawir-qaade kacaan ah oo dhan silikoon (Si sawir qaade）, waxqabad ka baxsan dhaqanka

Iyada oo ay sii kordhayso kakanaanta moodooyinka sirdoonka macmalka ah iyo shabakadaha neerfaha qoto dheer, kombuyuutarrada kombuyuutarku waxay dejiyaan baahida sare ee xidhiidhka shabakada ee u dhexeeya processor-yada, xusuusta iyo noodhka xisaabinta. Si kastaba ha ahaatee, shabakadaha on-chip iyo inter-chip ee dhaqameed ee ku salaysan isku xirka korantada waxay awoodi waayeen inay daboolaan baahida sii kordheysa ee xawaaraha, daahitaanka iyo isticmaalka korontada. Si loo xalliyo ciladaan, tignoolajiyada isku xirka indhaha ee fogaanta gudbinta dheer, xawaaraha degdega ah, faa'iidooyinka waxtarka tamarta sare, si tartiib tartiib ah u noqda rajada horumarka mustaqbalka. Waxaa ka mid ah, tignoolajiyada silikoon photonic ee ku salaysan habka CMOS waxay muujinaysaa karti weyn sababtoo ah is dhexgalka sare, qiimaha jaban iyo saxnaanta farsamaynta. Si kastaba ha ahaatee, xaqiijinta sawir-qaadayaasha waxqabadka sare ayaa wali wajahaya caqabado badan. Caadi ahaan, sawir-qaadayaasha waxay u baahan yihiin inay ku daraan walxaha leh farqiga cidhiidhiga ah, sida germanium (Ge), si loo hagaajiyo waxqabadka ogaanshaha, laakiin tani waxay sidoo kale keenaysaa habab wax soo saar oo kakan, kharashyo badan, iyo waxsoosaar khaldan. Sawir-qaade-dhammaan-silikoon ah oo ay sameeyeen kooxda cilmi-baadhistu waxay gaadheen xawaaraha gudbinta xogta ee 160 Gb / s halkii kanaal iyada oo aan la isticmaalin germanium, oo leh wadarta guud ee gudbinta 1.28 Tb / s, iyada oo loo marayo naqshad laba-microring resonator ah.

Dhawaan, koox cilmi-baaris oo wadajir ah oo ku sugan Mareykanka ayaa daabacday daraasad cusub, oo ku dhawaaqday inay si guul leh u soo saareen dhammaan silikon avalanche photodiode (Sawir-qaade APD) jajab. Chip-kani waxa uu leeyahay xawli aad u sarreeya iyo shaqo is-dhexgal sawireed oo qiimo jaban, kaas oo la filayo in uu gaadho in ka badan 3.2 Tb ilbiriqsikii xog wareejinta shabakadaha indhaha mustaqbalka.

Horumarka farsamada: naqshadaynta resonator-ka laba-jibbaaran

Sawir-qaadayaasha dhaqameedku waxay inta badan leeyihiin iska hor imaadyo aan la isku raacsanayn oo u dhexeeya xawaaraha iyo ka jawaabista. Kooxda cilmi-baadhistu waxay si guul leh u yareeyeen iska-hor-imaadkan iyaga oo isticmaalaya nakhshad laba-microring resonator ah oo si wax ku ool ah u xakameeyay wada-hadalladii u dhexeeyay kanaalada. Natiijooyinka tijaabada ayaa muujinaya insawir-qaade silikon oo dhan ahWaxay leedahay jawaab celin ah 0.4 A/W, mugdi mugdi ah oo hooseeya oo ah 1 nA, xajmigiisu sarreeyo oo ah 40 GHz, iyo iskutallaab koronto oo aad u hooseeya oo ka yar -50 dB. Waxqabadkani wuxuu la mid yahay sawir-qaadayaasha ganacsiga ee hadda jira ee ku saleysan silicon-germanium iyo walxaha III-V.

Raadinta mustaqbalka: Jidka hal-abuurka ee shabakadaha indhaha

Horumarka guusha leh ee sawir-qaade-silikoon oo dhan ma aha oo kaliya in uu dhaafo xalka dhaqameed ee tignoolajiyada, laakiin sidoo kale wuxuu gaadhay kayd ah oo ku saabsan 40% qiimaha, taas oo u gogol xaareysa xaqiijinta shabakadaha indhaha ee xawaaraha sare leh, qiimo jaban mustaqbalka. Tiknoolajiyadu waxay si buuxda ula jaan qaadaysaa hababka CMOS ee jira, waxay leedahay wax-soosaar aad u sarreeya iyo wax-soo-saar, waxaana la filayaa inay noqoto qayb heersare ah oo ku saabsan tignoolajiyada sawir-qaadista silicon mustaqbalka. Mustaqbalka, kooxda cilmi-baaristu waxay qorsheynayaan inay sii wadaan hagaajinta naqshadeynta si ay u sii wanaajiyaan heerka nuugista iyo waxqabadka xajmiga sawir-qaade iyada oo la yareynayo xoojinta doping iyo hagaajinta xaaladaha dhejinta. Isla mar ahaantaana, cilmi-baaristu waxay sidoo kale sahamin doontaa sida tikniyoolajiyadan silikon-dhan loo adeegsan karo shabakadaha indhaha ee jiilka soo socda ee AI rucubyada si loo gaaro bandwidth sare, scalability iyo hufnaanta tamarta.