ຕົວດັດແປງໄຟຟ້າ-ອອບຕິກ 42.7 Gbit/S ໃນເທັກໂນໂລຢີຊິລິກອນ

ໜຶ່ງໃນຄຸນສົມບັດທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດຂອງໂມດູເລດແສງແມ່ນຄວາມໄວໃນການມອດູເລດ ຫຼື ແບນວິດຂອງມັນ, ເຊິ່ງຄວນຈະໄວຢ່າງໜ້ອຍເທົ່າກັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຢູ່. ທຣານຊິສເຕີທີ່ມີຄວາມຖີ່ການຂົນສົ່ງສູງກວ່າ 100 GHz ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນແລ້ວໃນເທັກໂນໂລຢີຊິລິກອນ 90 nm, ແລະຄວາມໄວຈະເພີ່ມຂຶ້ນຕື່ມອີກເມື່ອຂະໜາດຄຸນສົມບັດຂັ້ນຕ່ຳຖືກຫຼຸດລົງ [1]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ແບນວິດຂອງໂມດູເລດທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນໃນປະຈຸບັນແມ່ນມີຈຳກັດ. ຊິລິກອນບໍ່ມີຄວາມບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ χ(2) ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ເປັນສູນກາງຂອງມັນ. ການນຳໃຊ້ຊິລິກອນທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງໄດ້ນຳໄປສູ່ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໜ້າສົນໃຈແລ້ວ [2], ແຕ່ຄວາມບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ຍັງບໍ່ທັນອະນຸຍາດໃຫ້ມີອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ໄດ້ຈິງ. ດັ່ງນັ້ນ, ໂມດູເລດໂຟໂຕນິກຊິລິກອນທີ່ທັນສະໄໝຍັງຄົງອີງໃສ່ການກະຈາຍຕົວຂອງຕົວນຳເສລີໃນຈຸດຕໍ່ pn ຫຼື pin [3–5]. ຈຸດຕໍ່ທີ່ມີອະຄະຕິທາງໜ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີຜົນຜະລິດຄວາມຍາວແຮງດັນຕໍ່າເທົ່າກັບ VπL = 0.36 V mm, ແຕ່ຄວາມໄວໃນການມອດູເລດແມ່ນຖືກຈຳກັດໂດຍການເຄື່ອນໄຫວຂອງຕົວນຳສ່ວນນ້ອຍ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ອັດຕາຂໍ້ມູນທີ່ 10 Gbit/s ໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍການຊ່ວຍເຫຼືອຂອງການເນັ້ນໜັກກ່ອນຂອງສັນຍານໄຟຟ້າ [4]. ການໃຊ້ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີອະຄະຕິກັບກັນແທນ, ແບນວິດໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນປະມານ 30 GHz [5,6], ແຕ່ຜົນຄູນຄວາມຍາວຂອງແຮງດັນໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ VπL = 40 V mm2. ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ຕົວດັດແປງໄລຍະຜົນກະທົບຂອງ plasma ດັ່ງກ່າວຜະລິດການດັດແປງຄວາມເຂັ້ມທີ່ບໍ່ຕ້ອງການເຊັ່ນກັນ [7], ແລະພວກມັນຕອບສະໜອງແບບບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ຕໍ່ແຮງດັນທີ່ໃຊ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຮູບແບບການດັດແປງຂັ້ນສູງເຊັ່ນ QAM ຕ້ອງການການຕອບສະໜອງເສັ້ນຊື່ ແລະ ການດັດແປງໄລຍະທີ່ບໍລິສຸດ, ເຮັດໃຫ້ການຂຸດຄົ້ນຜົນກະທົບທາງໄຟຟ້າແສງ (ຜົນກະທົບຂອງ Pockels [8]) ເປັນທີ່ຕ້ອງການໂດຍສະເພາະ.

2. ວິທີການ SOH
ບໍ່ດົນມານີ້, ວິທີການປະສົມຊິລິກອນ-ອໍແກນິກ (SOH) ໄດ້ຖືກແນະນຳ [9–12]. ຕົວຢ່າງຂອງຕົວປັບ SOH ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1(a). ມັນປະກອບດ້ວຍທໍ່ນຳຄື້ນຊ່ອງທີ່ນຳພາສະໜາມແສງ, ແລະແຖບຊິລິກອນສອງແຖບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທໍ່ນຳຄື້ນແສງກັບເອເລັກໂຕຣດໂລຫະດ້ວຍໄຟຟ້າ. ເອເລັກໂຕຣດຕັ້ງຢູ່ນອກສະໜາມໂມດອລແສງເພື່ອຫຼີກລ່ຽງການສູນເສຍທາງແສງ [13], ຮູບທີ 1(b). ອຸປະກອນດັ່ງກ່າວຖືກເຄືອບດ້ວຍວັດສະດຸອໍແກນິກເອເລັກໂຕຣ-ອໍແກນິກທີ່ເຕີມເຕັມຊ່ອງຢ່າງເປັນເອກະພາບ. ແຮງດັນການປັບຖືກນຳໂດຍທໍ່ນຳຄື້ນໄຟຟ້າໂລຫະ ແລະ ຫຼຸດລົງທົ່ວຊ່ອງຍ້ອນແຖບຊິລິກອນທີ່ນຳໄຟຟ້າ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ສະໜາມໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນຈະປ່ຽນດັດຊະນີການຫັກເຫໃນຊ່ອງຜ່ານຜົນກະທົບເອເລັກໂຕຣ-ອໍແກນິກທີ່ໄວຫຼາຍ. ເນື່ອງຈາກຊ່ອງມີຄວາມກວ້າງໃນລະດັບ 100 nm, ໂວນສອງສາມໂວນແມ່ນພຽງພໍທີ່ຈະສ້າງສະໜາມປັບທີ່ແຂງແຮງຫຼາຍເຊິ່ງຢູ່ໃນລຳດັບຄວາມແຮງຂອງໄດອີເລັກຕຣິກຂອງວັດສະດຸສ່ວນໃຫຍ່. ໂຄງສ້າງມີປະສິດທິພາບການປັບສູງເນື່ອງຈາກທັງສະໜາມປັບ ແລະ ສະໜາມແສງແມ່ນສຸມຢູ່ພາຍໃນຊ່ອງ, ຮູບທີ 1(b) [14]. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດຄັ້ງທຳອິດຂອງໂມດູເລດ SOH ທີ່ມີການດຳເນີນງານ sub-volt [11] ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນແລ້ວ, ແລະການມອດູເລດ sinusoidal ເຖິງ 40 GHz ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນ [15,16]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສິ່ງທ້າທາຍໃນການສ້າງໂມດູເລດ SOH ຄວາມໄວສູງທີ່ມີແຮງດັນຕ່ຳແມ່ນການສ້າງແຖບເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ນຳໄຟຟ້າສູງ. ໃນວົງຈອນທຽບເທົ່າ, ຊ່ອງສາມາດເປັນຕົວແທນໂດຍຕົວເກັບປະຈຸ C ແລະແຖບນຳໄຟຟ້າໂດຍຕົວຕ້ານທານ R, ຮູບທີ 1(b). ຄ່າຄົງທີ່ເວລາ RC ທີ່ສອດຄ້ອງກັນກຳນົດແບນວິດຂອງອຸປະກອນ [10,14,17,18]. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານ R, ມັນໄດ້ຖືກແນະນຳໃຫ້ໂດບແຖບຊິລິກອນ [10,14]. ໃນຂະນະທີ່ໂດບເພີ່ມຄວາມນຳໄຟຟ້າຂອງແຖບຊິລິກອນ (ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເພີ່ມການສູນເສຍທາງແສງ), ຄົນເຮົາຈ່າຍຄ່າປັບໃໝການສູນເສຍເພີ່ມເຕີມເພາະວ່າການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກຕຣອນຖືກບົກຜ່ອງໂດຍການກະແຈກກະຈາຍສິ່ງເຈືອປົນ [10,14,19]. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຄວາມພະຍາຍາມໃນການຜະລິດຫຼ້າສຸດສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມນຳໄຟຟ້າຕໍ່າຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດ.

nws4.24

ບໍລິສັດ Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. ຕັ້ງຢູ່ໃນ “Silicon Valley” ຂອງຈີນ – Beijing Zhongguancun, ເປັນວິສາຫະກິດເຕັກໂນໂລຢີສູງທີ່ອຸທິດຕົນເພື່ອຮັບໃຊ້ສະຖາບັນຄົ້ນຄວ້າ, ສະຖາບັນຄົ້ນຄວ້າ, ມະຫາວິທະຍາໄລ ແລະ ພະນັກງານຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດພາຍໃນ ແລະ ຕ່າງປະເທດ. ບໍລິສັດຂອງພວກເຮົາສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນດຳເນີນທຸລະກິດຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ, ອອກແບບ, ຜະລິດ, ຂາຍຜະລິດຕະພັນ optoelectronic ເອກະລາດ, ແລະ ໃຫ້ບໍລິການທີ່ມີນະວັດຕະກໍາ ແລະ ການບໍລິການແບບມືອາຊີບ ແລະ ສ່ວນບຸກຄົນສໍາລັບນັກຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ ແລະ ວິສະວະກອນອຸດສາຫະກໍາ. ຫຼັງຈາກຫຼາຍປີຂອງການປະດິດສ້າງເອກະລາດ, ມັນໄດ້ສ້າງຜະລິດຕະພັນ photoelectric ທີ່ສົມບູນແບບ ແລະ ອຸດົມສົມບູນ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາເທດສະບານ, ການທະຫານ, ການຂົນສົ່ງ, ພະລັງງານໄຟຟ້າ, ການເງິນ, ການສຶກສາ, ການແພດ ແລະ ອຸດສາຫະກໍາອື່ນໆ.

ພວກເຮົາຫວັງວ່າຈະໄດ້ຮ່ວມມືກັບທ່ານ!


ເວລາໂພສ: ມີນາ-29-2023