Графеновые фотодетекторы выведут скорость оптической передачи данных на новые уровни

Графеновые фотодетекторы выведут скорость оптической передачи данных на новые уровни

22.02.2023
Новости Сети

Совет по графену подсчитал, что графен может значительно изменить ландшафт 45 различных отраслей промышленности. Хотя более заметные и известные отрасли, такие как производство аккумуляторов, композитов, электроники и медицины, вызывают восхищение, некоторые утверждают, что следует обратить внимание на более мелкие и менее известные области применения.

Учёные из Advanced Microelectronics Center Aachen и AMO GmBH сообщили о создании фотодетектора на основе графена с полосой пропускания более 128 ГГц, которые могут проложить путь к развитию сетей связи со скоростью передачи оптических данных более 180 Гбит/с. Этот фотоприемник на сегодняшний день самый быстрый в мире. Он выводит оптоэлектронику, а также оптический трафик на совершенно новые уровни.

В результате этого прорыва графен вскоре может быть использован в системах передачи данных 5G и даже 6G. Благодаря высокой подвижности носителей заряда и отсутствию запрещённой зоны графен хорошо подходит для оптической связи на высоких скоростях и в широкой полосе пропускания.

В недавнем исследовании международная группа ученых из AMO Germany создала совершенно новые фотодетекторы, интегрированные с графеном и обладающие высокой чувствительностью при работе с полосой пропускания >76 ГГц. Это крайне важно, чтобы не отставать от растущих потребностей в Интернете, таких как 5G и Интернет вещей.

Спектр терагерцового диапазона быстро становится неотъемлемой частью беспроводной передачи данных. Он способен поглощать и воспринимать терагерцовый свет с длиной волны в сотни микрон. Например, исследователи из ICFO создали новый фотодетектор на основе графена, который может работать при комнатной температуре, имеет широкий динамический диапазон, является быстрым и может обнаруживать частоты от 1,8 до 4,2 ТГц. Ожидается, что эта разработка проложит путь к передаче данных на терагерцовой скорости.

AMO, некоммерческий исследовательский центр, базирующийся в Германии, в 2020 году учредил дочернюю компанию Black Semiconductor для коммерческого запуска фотодетекторов на основе графена. Black Semiconductor разрабатывает технологию, объединяющую кремний и графен, чтобы обеспечить массовое производство высокопроизводительной фотоники для любой электроники.

На Mobile World Congress в 2018 году компания AMO Germany продемонстрировала первый в мире полностью графеновый оптический кабель связи, способный обеспечить высочайшие скорости передачи данных в пределах 25 Гбит/с на канал.

Он состоит из модулятора графена, который кодирует электронные данные на оптический носитель. Затем электронные данные отправляются на приёмник, сделанный из графенового фотодетектора, который отвечает за преобразование полученного оптического сигнала данных обратно в электронный сигнал.

В 2021 году Graphenea, Black Semiconductor и AMO Germany присоединились к проекту ULTRAPHO – Ultra-fast Graphene Photodetectors FTI, цель которого – произвести революцию среди устройств фотонной связи, выведя на рынок новаторскую графеновую технологию.

В рамках проекта планируется расширение производственных мощностей до 10 тысяч пластин в год. Проект финансируется программой Европейской комиссии Horizon 2020.