重新发明雪崩光探测器用于纳米光子芯片上光学互连

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 纳米光子学 纳米光子学
• 半导体设备 半导体设备

背景情况:

• 光通信电路与微处理器的单体集成是强大的计算的关键.
• 光探测器对于芯片级红外光学信号检测至关重要.
• 现有的雪光探测器 (APD) 受到高噪音和速度限制的影响.

研究的目的:

• 为了克服APD固有的噪声限制.
• 开发用于单体集成的高速,低噪音光探测器.
• 在计算机系统中实现先进的光学互连.

主要方法:

• 利用纳米光子和纳米电子工程来塑造光学和电场.
• 工程德放大层与纳米尺度的精度.
• 产生强烈不均的电场,以限制冲击电离.

主要成果:

• 实现了超过70%的放大噪声降低.
• 将冲击电离区域减少到30nm.
• 经过证明的运行速度超过30 GHz,在1.5V的低偏向电压下,雪崩增强超过10dB.

结论:

• 纳米级工程克服了APD中的内在噪声.
• 开发的APD为单体集成提供了高速和低噪音.
• 潜在的应用包括光学互连,电信,量子密钥分布和超低功率晶体管.