Cserélik -e a diódákat a jövőbeli kommunikációs eszközökben?

1, Anyagforradalom: A széles sávú félvezetők teljesítményhatárának átalakítása
A hagyományos szilícium - alapú diódákat az anyagtulajdonságok korlátozzák, és szignifikáns teljesítmény -lebomlást mutatnak magas - frekvencián, magas - hőmérsékleten és magas - teljesítmény -forgatókönyvekben. A szilícium -karbid (SIC) és a gallium -nitrid (GAN) által képviselt széles sávos félvezető anyagok kulcsfontosságú irányba válnak a kommunikációs diódák korszerűsítéséhez.
SIC dióda: Tökéletes egyensúly a magas frekvenciájú és az ellenállási feszültség között
A SIC Schottky akadálydiódák (SBDS) az optikai modul energiagazdálkodásában rendkívül alacsony fordított visszanyerési töltésük (QC) és magas hőmérsékleti stabilitásuk miatt. A 400 g optikai modul PFC áramkörében a SIC diódák 60% -kal csökkenthetik a váltási veszteségeket és támogathatják a magas - hőmérsékleti működést 175 fokos hőmérsékleten, megfelelve a sűrűn telepített adatközpontok hőeloszlási követelményeinek. A globális SIC -dióda piac várhatóan 2023 -ban eléri a 458 millió dollárt, az optikai kommunikációs ágazat több mint 30%-ot. Az előrejelzések szerint 2030 -ra meghaladja a 2,3 milliárd dollárt.
GaN dióda: Erőteljes eszköz az ultra nagy sebességű jelfeldolgozáshoz
A GaN anyag nagy elektronmobilitása ideális választássá teszi a magas - frekvencia optikai kommunikációt. A koherens optikai átviteli rendszerekben a GaN alapú fotodetektorok a sávszélességet több mint 100 GHz -re növelhetik, és támogathatják az egyhullámú 800 g vagy akár az 1,6T sebességváltót. Például egy bizonyos vállalkozás által kifejlesztett SI fotodioden lévő GAN -értéke 0,8a/W -es reakcióképessége 1550 nm hullámhosszon, amely 40% -kal magasabb, mint a hagyományos Ingaas anyagok. Ugyanakkor a sötét áram 1NA alá csökken, jelentősen javítva a - jelet - zajarányra.
2, Strukturális innováció: A diszkrét eszközöktől az optoelektronikus integrációig
Az optikai kommunikációs rendszerek miniatürizálás és alacsony energiafogyasztás felé történő fejlődésével a diódák és a fotonikus eszközök integrációja vált a technológiai áttörések kulcsa.
Szilícium fotontechnológia: Az optoelektronikus fúzió felhatalmazása a CMOS -folyamattal
A Szilícium Photonics Technology eléri a fotonikus eszközök és az elektronikus áramkörök chip integrációját a CMOS technológián keresztüli chip -integrációval, teljesen megváltoztatva a hagyományos optikai modulok diszkrét architektúráját. Például egy bizonyos vállalati által kiadott 400 g -os szilícium -optikai modul integrálja a lézereket, a fotodetektorokat, a modulátorokat és a vezető áramköröket egy 4 mm -es × 8 mm -es chipen, 40% -kal csökkentve az energiafogyasztást, és a költségek 30% -kal összehasonlítva a hagyományos megoldásokhoz képest. Közülük a fotodetektor egy PIN -diódaszerkezetet fogad el, és a dopping koncentráció és az abszorpciós réteg vastagságának optimalizálásával nagy reakcióképességet ér el 1310 nm hullámhosszon.
3D CO csomagolási technológia: A csomagolási akadályok lebontása
A 800 g/1,6T optikai modulban a 3D CO csomagolási technológia (CPO) vertikálisan diódákat halmoz az optikai motorral és a DSP chipmel, és a szilíciumon keresztül lyukakon keresztül (TSV) elektromos összekapcsolódást ér el. Például egy bizonyos vállalati által kifejlesztett CPO optikai modul a fotodetektor -tömböt egy TIA chip -rel egyesíti a mikro -dudor kötésen keresztül, csökkentve a parazita kapacitást 0,1pf alá, és támogatva az 56GBAUD PAM4 jelátvitelt egy bites hibaaránynál, mint 10 ⁻¹⁵.
3, Funkció bővítése: A jelérzékeléstől az intelligens észlelésig
A diódák szerepe az optikai kommunikációban a passzív jelérzékelésről az aktív intelligens észlelésre fejlődik.
Photodiode tömb: többdimenziós optikai jelfigyelés elérése
Az összes - optikai hálózatban a Photodiode tömbök figyelemmel kísérhetik a valós - időparamétereket, például az optikai teljesítményt, a hullámhosszot és a száloptikai kapcsolatok polarizációs állapotát. Például egy bizonyos vállalkozás által elindított integrált optikai megfigyelő modul (ISM) egy 8-csatornás InGaAS Photodiode-tömböt használ, az AI algoritmusokkal kombinálva, hogy pontosan megkerülje a hibákat, mint például a szálas hajlítás és a csatlakozó szennyeződése, javítva a hálózati működést és a karbantartási hatékonyságot 80%-kal.
Hangolható fotodetektor: Támogatja a dinamikus hullámhosszkezelést
A C+L sáv kiterjesztett átviteli rendszerében a hangolható fotodetektorok dinamikus lefedettséget érnek el a 1260-1620Nm hullámhossz-tartományban az abszorpciós réteg vastagságának vagy törésmutatójának beállításával. Például egy bizonyos vállalkozás által kifejlesztett MEMS technológián alapuló hangolható detektor 100 nm/ms hullámhossz -hangolási sebességgel rendelkezik, támogatja a 400 g -os rendszerek zökkenőmentes váltását a C+L sávban, és 50%-kal növeli az egyszálas kapacitást.
4, Alternatív fenyegetés: A kvantumtechnika és az új eszközök kihívása
Noha a diódák központi pozíciót foglalnak el az optikai kommunikációban, a feltörekvő technológiák, például a kvantumkommunikáció és az egyetlen foton észlelés továbbra is potenciális veszélyt jelentenek számukra.
Quantum Dot fotodiode: egyetlen fotonszint észlelési képesség
A Quantum Dot fotodiódok egy fotonszint -detektálást érhetnek el a kvantumpontok méretének szabályozásával, biztosítva az optikai kvantumkommunikáció központi támogatását. Például egy bizonyos vállalkozás által kifejlesztett kvantumpont -detektor kevesebb, mint 100 Hz -nél kevesebb, 1550 nm hullámhosszon és 90%-os detektálási hatékonyságon. A Quantum Key Distribution (QKD) rendszerekben alkalmazták.
Grafén detektor: Terahertz szintű válaszsebesség
A grafén detektorok, nulla sávos jellemzőikkel, elméleti válaszsebességük akár 1THZ -ig is, ami messze meghaladja a hagyományos félvezető anyagokat. Például egy bizonyos vállalkozás által kifejlesztett grafén fotodetektornak 0,5a/W reakcióképessége 0,3-1,5 THz, amely kulcsfontosságú eszközt biztosít a Terahertz kommunikációhoz.
https://www.trrsemicon.com/transistor/p {2} }channel {3} }mosfet {4} }bss84.html