Сегодня 21 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Графеновые фотодетекторы выведут оптоэлектронику и оптический трафик на новые уровни

Графен представляется волшебным материалом для множества применений в электронике от производства аккумуляторов до выпуска чипов. Одной из таких ниш обещает стать оптоэлектроника. Использование графена в фотоприёмниках может значительно поднять скорость передачи данных, что актуально не только в перспективе для развития сетей 6G, но также в обозримом будущем для вывода оптического трафика на новый уровень пропускной способности.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Современные фотодетекторы на основе полупроводниковых материалов неплохо справляются со своей ролью преобразовывать падающий свет в электрический сигнал. Однако для полупроводниковых материалов в силу их свойств (определённой ширины запрещённой зоны) есть ограничения. В частности, полупроводниковые фотодетекторы имеют обратную зависимость между полосой пропускания, чувствительностью и потреблением. Проще говоря, работающий на максимальной скорости фотопреобразователь потребует достаточно сильного входного сигнала, что увеличит помехи и потребление.

Графен как полуметалл свободен от таких ограничений полупроводников и обеспечивает широчайший спектр поглощения, включая тетрагерцовый, дальний инфракрасный, средний инфракрасный, ближний инфракрасный, коротковолновый инфракрасный, ультрафиолетовый и видимый. У графена нет запрещённой зоны, и это обеспечивает ему уникальную возможность улавливать электромагнитные волны множества длин, а это путь к сверхширокополосным фотодетекторам.

Также графен обладает высокой подвижностью носителей, что реализуется как сверхбыстрое преобразование фотонов в электрический ток, а высокая теплопроводность обещает максимально снизить потребление фотоприёмников. Наконец, графен совместим с классическими КМОП-техпроцессами производства, что в перспективе обеспечит ему интеграцию в чипы кремниевой фотоники.

Самый быстрый на сегодня фотодетектор создали немецкие разработчики из Центра передовой микроэлектроники Аахена и компании AMO GmBH. Графеновый фотодетектор обладает полосой пропускания свыше 128 ГГц, что в теории обеспечит скорость передачи данных по оптическим каналам со скоростью свыше 180 Гбит/с. Подобного расширения ёмкости каналов связи может потребовать даже развитие сетей 5G, не говоря уже о внедрении сетей 6G к концу текущего десятилетия.

Для коммерциализации графеновых фотодетекторов компания AMO совместно с учёными создала в Германии компанию Black Semiconductor. Заявлено, что Black Semiconductor представит технологию массового производства гибридных кремний-графеновых фотонных платформ для любой электроники. У компании AMO достаточно наработок в этой сфере, которые она передала Black Semiconductor. Например, ещё в 2018 году AMO показала первый в мире полностью графеновый оптический кабель связи, который может достигать скорости передачи данных 25 Гбит/с на канал. Преобразование электрических сигналов в оптические и обратное преобразование в разъёмах кабеля выполняли графеновые схемы.

Научный и производственный багаж Black Semiconductor и AMO Germany позволили включить их в общеевропейский проект ULTRAPHO (Ultra-fast Graphene Photodetectors FTI) целью которого является революция на рынке фотонных коммуникационных устройств путем вывода на рынок революционной графеновой технологии. Перефразируя давнюю поговорку о том, что памяти много не бывает, можно смело утверждать, что трафика тоже не бывает много. Графен обещает стать тем решением, которое если не решит проблему с пропускной способностью, то хотя бы на годы её отодвинет.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Миллионер с зарплатой сантехника: выяснилось, сколько зарабатывает глава OpenAI 50 мин.
Рекордная скидка и PvP-режим Versus обернулись для Warhammer: Vermintide 2 полумиллионом новых игроков за неделю 54 мин.
Роскомнадзор с декабря начнёт блокировать сайты за публикацию научной информации о VPN для обхода блокировок 2 ч.
Новый трейлер раскрыл дату выхода Mandragora — метроидвании с элементами Dark Souls и нелинейной историей от соавтора Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 ч.
В Японии порекомендовали добавить в завещания свои логины и пароли 4 ч.
Обновления Windows 11 больше не будут перезагружать ПК, но обычных пользователей это не касается 4 ч.
VK похвасталась успехами «VK Видео» на фоне замедления YouTube 6 ч.
GTA наоборот: полицейская песочница The Precinct с «дозой нуара 80-х» не выйдет в 2024 году 8 ч.
D-Link предложила устранить уязвимость маршрутизаторов покупкой новых 8 ч.
Valve ужесточила правила продажи сезонных абонементов в Steam и начнёт следить за выполнением обещаний разработчиков 9 ч.
SpaceX рассказала, почему затопила ракету Super Heavy во время последнего запуска Starship 2 мин.
Астрономы впервые сфотографировали умирающую звезду за пределами нашей галактики — она выглядит не так, как ожидалось 3 ч.
Представлена технология охлаждения чипов светом — секретная и только по предварительной записи 3 ч.
Японская Hokkaido Electric Power намерена перезапустить ядерный реактор для удовлетворения потребности ЦОД в энергии 3 ч.
Грузовик «Прогресс МС-29» улетел к МКС с новогодними подарками и мандаринами для космонавтов 4 ч.
Meta планирует построить за $5 млрд кампус ЦОД в Луизиане 4 ч.
Arm задаёт новый стандарт для ПК, чтобы навязать конкуренцию x86 4 ч.
HPE готова ответить на любые вопросы Минюста США по расследованию покупки Juniper за $14 млрд 5 ч.
Thermaltake представила компактный, но вместительный корпус The Tower 250 для игровых систем на Mini-ITX 6 ч.
Флагманы Oppo Find X8 и X8 Pro на Dimensity 9400 стали доступны не только в Китае — старший оценили в €1149 6 ч.