Hoće li se diode zamijeniti u budućim komunikacijskim uređajima?

1, Materijalna revolucija: preoblikovanje granice performansi širokih BandGap Semiconductors
Tradicionalni silicijski - diode ograničene su svojstvima materijala i pokazuju značajnu degradaciju performansi u frekvenciji visoke -, visoku - temperaturu i visoke - Scenarije snage. Široki poluvodički materijali za pojas prikazani silikonskim karbidom (SiC) i galijskim nitridom (GAN) postaju ključni smjer za nadogradnju komunikacijskih dioda.
Sic dioda: savršena ravnoteža između visoke frekvencije i izdržati napon
SIC Schottky Barier Diodes (SBDS) izvrsno je u upravljanju optičkim modulom zbog njihovog izuzetno niskog naboja za povrat povrata (QC) i stabilnosti visoke temperature. U krugu PFC -a optičkog modula od 400 g, SIC diode mogu smanjiti gubitke prebacivanja za 60% i podržati visoku temperaturu temperature na 175 stupnjeva, udovoljavajući zahtjevima za raspršivanje topline gusto raspoređenih podatkovnih centara. Očekuje se da će globalno tržište SIC diode doseći 458 milijuna dolara u 2023., a optički komunikacijski sektor čini preko 30%. Predviđa se da će do 2030. premašiti 2,3 milijarde dolara.
GAN dioda: moćan alat za obradu signala ultra brzih brzina
Visoka pokretljivost elektrona GAN materijala čini ga idealnim izborom za visoku - frekvencijsku optičku komunikaciju. U koherentnim sustavima optičkog prijenosa, fotodetektori na bazi GAN -a mogu povećati propusnost na preko 100 GHz i podržati jednosmjerni 800G ili čak 1,6T prijenos. Na primjer, GAN na SI fotodiodi koje je razvilo određeno poduzeće ima odgovor od 0,8A/W na valnoj duljini od 1550 nm, što je 40% veće od tradicionalnih Ingaas materijala. Istodobno, tamna struja se smanjuje na ispod 1NA, značajno poboljšavajući omjer signala - na -.
2, Strukturna inovacija: od diskretnih uređaja do optoelektronske integracije
S evolucijom optičkih komunikacijskih sustava prema minijaturizaciji i maloj potrošnji energije, integracija dioda i fotonskih uređaja postala je ključ tehnoloških proboja.
Tehnologija silicijskog fotona: Osnaživanje optoelektronske fuzije s CMOS postupkom
Tehnologija silicijske fotonike postiže pojedinačni - integracija čipa fotonskih uređaja i elektroničkih krugova putem CMOS tehnologije, u potpunosti mijenjajući diskretnu arhitekturu tradicionalnih optičkih modula. Na primjer, optički modul silicija od 400 g koji je objavio određeno poduzeće integrira lasere, fotodetektore, modulatore i upravljačke sklopove na čipu od 4 mm × 8 mm, smanjujući potrošnju električne energije za 40% i košta za 30% u usporedbi s tradicionalnim rješenjima. Među njima, fotodetektor prihvaća strukturu pin diode i postiže visoku odgovornost od 0,9A/W na valnoj duljini od 1310Nm optimiziranjem koncentracije dopinga i debljine sloja apsorpcije.
3D tehnologija pakiranja: razbijanje barijera za pakiranje
U optičkom modulu 800G/1.6T, 3D tehnologija pakiranja (CPO) slaže diode vertikalno s optičkim motorom i DSP čipom i postiže električnu povezanost kroz silicij kroz rupe (TSV). Na primjer, CPO optički modul koji je razvio određeno poduzeće kombinira fotodetektorski niz s TIA čipom kroz mikro kvrživanje, smanjujući parazitski kapacitet na ispod 0,1pf i podržavajući 56 GBAUD PAM4 prijenos signala s brzinom pogreške BIT -a bolju od 10 ⁻¹⁵.
3, ekspanzija funkcije: od otkrivanja signala do inteligentne percepcije
Uloga dioda u optičkoj komunikaciji razvija se od pasivnog otkrivanja signala do aktivne inteligentne percepcije.
Fotodiodni niz: Postizanje višedimenzionalnog praćenja optičkog signala
U svim - optičkim mrežama, fotodiodni nizovi mogu nadzirati realne - vremenske parametre poput optičke snage, valne duljine i polarizacije stanja optičkih veza vlakana. Na primjer, integrirani optički modul za nadzor (ISM) koji je pokrenuo određeno poduzeće koristi 8-kanalni fotodiodni niz Ingaas, u kombinaciji s AI algoritmima, kako bi precizno pronašao greške kao što su savijanje vlakana i konektora, poboljšana operacija mreže i učinkovitost održavanja za 80%.
Podesivi fotodetektor: Podržava dinamičko upravljanje valnom duljinom
U C+L opsežnom sustavu proširenog prijenosa, prilagodljivi fotodetektori postižu dinamičku pokrivenost u rasponu valne duljine od 1260-1620Nm podešavanjem debljine ili indeksa refrakcije apsorpcijskog sloja. Na primjer, prilagodljivi detektor zasnovan na MEMS tehnologiji koju je razvio određeno poduzeće ima brzinu podešavanja valne duljine od 100 nm/ms, podržava besprijekorno prebacivanje 400 g sustava u C+L opsegu i povećava kapacitet pojedinačnih vlakana za 50%.
4, Alternativna prijetnja: Izazov kvantne tehnologije i novih uređaja
Iako diode zauzimaju središnji položaj u optičkoj komunikaciji, nove tehnologije poput kvantne komunikacije i otkrivanja jednog fotona još uvijek im predstavljaju potencijalne prijetnje.
Quantum točka Photodiode: sposobnost otkrivanja razine jednog fotona
Quantum Dot fotodiodi mogu postići otkrivanje pojedinačne razine fotona regulirajući veličinu kvantnih točkica, pružajući potporu temeljnog uređaja za optičku kvantnu komunikaciju. Na primjer, kvantni detektor DOT -a koji je razvio određeno poduzeće ima brzinu tamne broja manju od 100Hz na valnoj duljini od 1550 nm i učinkovitosti detekcije od 90%. Primijenjena je u kvantnim sustavima distribucije ključeva (QKD).
Detektor grafena: brzina odgovora na razinu terahertza
Detektori grafena, sa svojim nultim karakteristikama pojasa, imaju teorijsku brzinu odziva do 1THz, daleko veća od tradicionalnih poluvodičkih materijala. Na primjer, grafenski fotodetektor koji je razvio određeno poduzeće ima odgovor od 0,5A/W u frekvencijskom rasponu od 0,3-1,5 THz, pružajući ključni uređaj za Terahertz komunikaciju.
https://www.trrsemicon.com/transistor/p{ (22}shannel ((3,3shunshosfet ({4s.