විප්ලවීයසිලිකන් ප්‍රභා අනාවරකය(Si ෆොටෝ අනාවරකය)
විප්ලවීය සම්පූර්ණ සිලිකන් ඡායා අනාවරකය (Si ෆොටෝඩෙටෙක්ටරය) සාම්ප්‍රදායික කාර්ය සාධනය ඉක්මවා යාම
කෘතිම බුද්ධි ආකෘති සහ ගැඹුරු ස්නායුක ජාලවල වැඩිවන සංකීර්ණත්වයත් සමඟ, පරිගණක පොකුරු සකසනයන්, මතකය සහ පරිගණක නෝඩ් අතර ජාල සන්නිවේදනය සඳහා ඉහළ ඉල්ලුමක් ඇති කරයි. කෙසේ වෙතත්, විදුලි සම්බන්ධතා මත පදනම් වූ සාම්ප්‍රදායික චිප සහ අන්තර් චිප ජාල කලාප පළල, ප්‍රමාදය සහ බල පරිභෝජනය සඳහා වැඩිවන ඉල්ලුම සපුරාලීමට නොහැකි වී තිබේ. මෙම බාධකය විසඳීම සඳහා, එහි දිගු සම්ප්‍රේෂණ දුර, වේගවත් වේගය, ඉහළ බලශක්ති කාර්යක්ෂමතා වාසි සහිත දෘශ්‍ය අන්තර් සම්බන්ධතා තාක්ෂණය, ක්‍රමයෙන් අනාගත සංවර්ධනයේ බලාපොරොත්තුව බවට පත්වේ. ඒ අතර, CMOS ක්‍රියාවලිය මත පදනම් වූ සිලිකන් ෆෝටෝනික් තාක්ෂණය එහි ඉහළ ඒකාබද්ධතාවය, අඩු පිරිවැය සහ සැකසුම් නිරවද්‍යතාවය හේතුවෙන් විශාල විභවයක් පෙන්නුම් කරයි. කෙසේ වෙතත්, ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් සාක්ෂාත් කර ගැනීම තවමත් බොහෝ අභියෝගවලට මුහුණ දෙයි. සාමාන්‍යයෙන්, ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් හඳුනාගැනීමේ කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ජර්මේනියම් (Ge) වැනි පටු කලාප පරතරයක් සහිත ද්‍රව්‍ය ඒකාබද්ධ කිරීමට අවශ්‍ය වේ, නමුත් මෙය වඩාත් සංකීර්ණ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්, ඉහළ පිරිවැය සහ අක්‍රමවත් අස්වැන්න සඳහා ද හේතු වේ. පර්යේෂණ කණ්ඩායම විසින් සංවර්ධනය කරන ලද සම්පූර්ණ සිලිකන් ෆොටෝඩෙටෙක්ටරය, නව්‍ය ද්විත්ව-ක්ෂුද්‍ර රින් අනුනාදක සැලසුමක් හරහා, ජර්මනියම් භාවිතයෙන් තොරව නාලිකාවකට 160 Gb/s දත්ත සම්ප්‍රේෂණ වේගයක් සහ 1.28 Tb/s සම්පූර්ණ සම්ප්‍රේෂණ කලාප පළලක් ලබා ගත්තේය.
මෑතකදී, එක්සත් ජනපදයේ ඒකාබද්ධ පර්යේෂණ කණ්ඩායමක් නව්‍ය අධ්‍යයනයක් ප්‍රකාශයට පත් කර ඇති අතර, ඔවුන් සම්පූර්ණයෙන්ම සිලිකන් හිම කුණාටු ෆොටෝ ඩයෝඩයක් සාර්ථකව සංවර්ධනය කර ඇති බව නිවේදනය කර ඇත (APD ෆොටෝඩෙටෙක්ටරය) චිපය. මෙම චිපයේ අතිශය අධිවේගී සහ අඩු වියදම් ප්‍රකාශ විද්‍යුත් අතුරුමුහුණත් ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇති අතර, අනාගත දෘශ්‍ය ජාල තුළ තත්පරයට 3.2 Tb ට වඩා වැඩි දත්ත හුවමාරුවක් ලබා ගැනීමට අපේක්ෂා කෙරේ.
තාක්ෂණික ඉදිරි ගමන: ද්විත්ව ක්ෂුද්‍ර මුදු අනුනාදක නිර්මාණය
සාම්ප්‍රදායික ප්‍රකාශ අනාවරක බොහෝ විට කලාප පළල සහ ප්‍රතිචාරාත්මක බව අතර සමනය කළ නොහැකි ප්‍රතිවිරෝධතා ඇත. පර්යේෂණ කණ්ඩායම ද්විත්ව ක්ෂුද්‍ර ධ්‍රැව අනුනාදක සැලසුමක් භාවිතා කිරීමෙන් සහ නාලිකා අතර හරස් කතා ඵලදායී ලෙස මර්දනය කිරීමෙන් මෙම ප්‍රතිවිරෝධය සාර්ථකව සමනය කළේය. පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේසම්පූර්ණ සිලිකන් ප්‍රභා අනාවරකය0.4 A/W ප්‍රතිචාරයක්, 1 nA තරම් අඩු අඳුරු ධාරාවක්, 40 GHz ඉහළ කලාප පළලක් සහ −50 dB ට අඩු අතිශය අඩු විද්‍යුත් හරස්කඩක් ඇත. මෙම කාර්ය සාධනය සිලිකන්-ජර්මේනියම් සහ III-V ද්‍රව්‍ය මත පදනම් වූ වත්මන් වාණිජ ප්‍රභා අනාවරක සමඟ සැසඳිය හැකිය.
අනාගතය දෙස බැලීම: දෘශ්‍ය ජාලවල නවෝත්පාදනය සඳහා මාවත
සිලිකන් ෆොටෝඩෙටෙක්ටරයේ සාර්ථක සංවර්ධනය, තාක්ෂණයේ සාම්ප්‍රදායික විසඳුම අභිබවා ගියා පමණක් නොව, පිරිවැයෙන් 40% ක පමණ ඉතිරියක් ද අත්කර ගත් අතර, අනාගතයේ දී අධිවේගී, අඩු වියදම් දෘශ්‍ය ජාල සාක්ෂාත් කර ගැනීමට මග පෑදීය. මෙම තාක්ෂණය පවතින CMOS ක්‍රියාවලීන් සමඟ සම්පූර්ණයෙන්ම අනුකූල වන අතර, අතිශයින් ඉහළ අස්වැන්නක් සහ අස්වැන්නක් ඇති අතර, අනාගතයේ දී සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් තාක්‍ෂණ ක්ෂේත්‍රයේ සම්මත අංගයක් බවට පත්වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. අනාගතයේ දී, මාත්‍රණ සාන්ද්‍රණය අඩු කිරීමෙන් සහ බද්ධ කිරීමේ තත්වයන් වැඩිදියුණු කිරීමෙන් ෆොටෝඩෙටෙක්ටරයේ අවශෝෂණ අනුපාතය සහ කලාප පළල ක්‍රියාකාරිත්වය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා නිර්මාණය ප්‍රශස්ත කිරීම දිගටම කරගෙන යාමට පර්යේෂණ කණ්ඩායම සැලසුම් කරයි. ඒ සමඟම, ඉහළ කලාප පළලක්, පරිමාණය සහ බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව ලබා ගැනීම සඳහා ඊළඟ පරම්පරාවේ AI පොකුරු වල දෘශ්‍ය ජාල සඳහා මෙම සියලුම සිලිකන් තාක්ෂණය යෙදිය හැකි ආකාරය පර්යේෂණය ගවේෂණය කරනු ඇත.
පළ කිරීමේ කාලය: මාර්තු-31-2025