Czy diody zostaną zastąpione w przyszłych urządzeniach komunikacyjnych?

1, Rewolucja materialna: przekształcanie granicy wydajności szerokich półprzewodników Bandgap
Tradycyjne diody oparte na krzemach - są ograniczone właściwościami materiału i wykazują znaczącą degradację wydajności na wysokiej częstotliwości -, wysoka - i wysokie - scenariusze mocy. Materiały półprzewodników szerokokadłubowych reprezentowane przez węglik krzemu (SIC) i azotek galu (GAN) stają się kluczowym kierunkiem modernizacji diod komunikacyjnych.
Dioda SIC: idealna równowaga między wysoką częstotliwością a wytrzymałością napięcia
Diody barierowe SIC Schottky (SBDS) wyróżniają się w zarządzaniu energią modułu optycznego ze względu na ich wyjątkowo niski ładunek odwrotnego odzyskiwania (QC) i stabilność o wysokiej temperaturze. W obwodzie PFC modułu optycznego 400G diody SIC mogą zmniejszyć straty przełączania o 60% i obsługiwać wysoką temperaturę -}, spełniając wymagania rozpraszania ciepła gęsto wdrożonych centrów danych. Oczekuje się, że globalny rynek diod SIC osiągnie 458 mln USD w 2023 r., A sektor komunikacji optycznej będzie stanowić ponad 30%. Prognozuje się, że do 2030 r. Przekroczy 2,3 miliarda dolarów.
Dioda GAN: potężne narzędzie do przetwarzania sygnału ultra szybkość
Wysoka mobilność elektronów materiału GAN sprawia, że ​​jest to idealny wybór do komunikacji optycznej o wysokiej częstotliwości -. W spójnych optycznych systemach transmisji fotodetektory oparte na GAN mogą zwiększyć przepustowość do ponad 100 GHz i obsługiwać pojedynczą falę 800 g, a nawet transmisję 1,6T. Na przykład GAN na fotodiodie SI opracowanym przez określone przedsiębiorstwo ma reaktywność 0,8A/W przy długości fali 1550 nm, co jest 40% wyższe niż tradycyjne materiały Ingaas. Jednocześnie prąd ciemny jest zmniejszony do poniżej 1NA, znacznie poprawiając wskaźnik szumu - do -.
2, Innowacje strukturalne: od urządzeń dyskretnych po integrację optoelektroniczną
Wraz z ewolucją optycznych systemów komunikacji w kierunku miniaturyzacji i niskiego zużycia energii integracja diod i urządzeń fotonicznych stała się kluczem do przełomów technologicznych.
Technologia fotonów silikonowych: wzmocnienie fuzji optoelektronicznej w procesie CMOS
Technologia Photonics Silicon osiąga pojedynczą integrację układów urządzeń fotonicznych i obwodów elektronicznych za pośrednictwem technologii CMOS, całkowicie zmieniając dyskretną architekturę tradycyjnych modułów optycznych. Na przykład moduł optyczny o 400 g uwalniany przez określone przedsiębiorstwo integruje lasery, fotodetektory, modulatory i obwody sterowników na układie 4 mm × 8 mm, zmniejszając zużycie energii o 40% i koszt o 30% w porównaniu z tradycyjnymi roztworami. Wśród nich fotodetektor przyjmuje strukturę diody PIN i osiąga wysoką reaktywność 0,9A/W przy długości fali 1310 nm poprzez optymalizowanie stężenia domieszkowania i grubości warstwy absorpcji.
Technologia opakowań 3D CO: rozbijanie barier opakowaniowych
W module optycznym 800 g/1.6T technologia pakowania 3D (CPO) układa pionowo diody z silnikiem optycznym i układem DSP i osiąga wzajemne połączenie elektryczne przez krzemion przez otwory (TSV). Na przykład moduł optyczny CPO opracowany przez określone przedsiębiorstwo łączy tablicę fotodetektora z układem TIA poprzez wiązanie mikro uderzeniowe, zmniejszając pasożytniczą pojemność do poniżej 0,1pf i obsługując transmisję sygnału 56GAUD PAM4 z nieco błędnym poziomem błędu niż 10 ⁻¹⁵.
3, Rozszerzenie funkcji: od wykrywania sygnału do inteligentnej percepcji
Rola diod w komunikacji optycznej ewoluuje od pasywnego wykrywania sygnału do aktywnej inteligentnej percepcji.
Tablica fotodiody: osiągnięcie wielowymiarowego monitorowania sygnału optycznego
We wszystkich sieciach optycznych - tablice fotodiody mogą monitorować real - parametry czasowe, takie jak moc optyczna, długość fali i stan polaryzacji łączy światłowodowych. Na przykład zintegrowany moduł monitorowania optycznego (ISM) uruchomiony przez określone przedsiębiorstwo wykorzystuje 8-kanałową tablicę fotodiody Ingaas, w połączeniu z algorytmami AI, w celu dokładnego zlokalizowania błędów, takich jak zginanie włókien i brud złącza, poprawia działanie sieci i konserwację o 80%.
Dostrajalny fotodetektor: obsługuje dynamiczne zarządzanie długością fali
W rozszerzonym systemie transmisji pasmowej C+L dostrajalne fotodetektory osiągają pokrycie dynamiczne w zakresie długości fali 1260-1620 nm poprzez regulację grubości lub współczynnika załamania warstwy absorpcji. Na przykład detektor dostrajany oparty na technologii MEMS opracowanej przez określone przedsiębiorstwo ma prędkość strojenia długości fali 100 nm/ms, obsługuje bezproblemowe przełączanie systemów 400 g w paśmie C+L i zwiększa pojemność pojedynczego włókna o 50%.
4, alternatywne zagrożenie: wyzwanie technologii kwantowej i nowych urządzeń
Chociaż diody zajmują centralną pozycję w komunikacji optycznej, pojawiające się technologie, takie jak komunikacja kwantowa i wykrywanie pojedynczego fotonu, nadal stanowią dla nich potencjalne zagrożenia.
Fotodioda kwantowa: możliwość wykrywania poziomu pojedynczego fotonu
Kwantowe fotodiody DOT mogą osiągnąć wykrywanie poziomu pojedynczego fotonu poprzez regulację wielkości kropek kwantowych, zapewniając obsługę urządzenia rdzenia dla optycznej komunikacji kwantowej. Na przykład detektor kropki kwantowej opracowany przez określone przedsiębiorstwo ma szybkość zliczania ciemności mniejszej niż 100 Hz przy długości fali 1550 nm i wydajność wykrywania 90%. Został zastosowany w systemach dystrybucji kwantowej (QKD).
Detektor grafenowy: Szybkość odpowiedzi na poziomie Terahertz
Detektory grafenowe, o ich charakterystyce zerowej pasma, mają teoretyczną szybkość reakcji do 1 THz, znacznie przekraczając tradycyjne materiały półprzewodników. Na przykład fotodetektor grafenu opracowany przez określone przedsiębiorstwo ma reaktywność 0,5A/w w zakresie częstotliwości 0,3-1,5 THz, zapewniając kluczowe urządzenie do komunikacji terahertz.
https://www.trrsemicon.com/transistor/p ((2} }Channel ((3}} }mosfet ((4} }bss84.html