Будут ли заменены диоды в будущих устройствах связи?

1, Material Revolution: изменить границу производительности широких полупроводников с широкой полосой.
Традиционный кремний - Диоды на основе оснований ограничены свойствами материала и демонстрируют значительную деградацию производительности в высокой - частоте, высокий - температуру и высокий - сценарии мощности. Широкие полупроводниковые материалы, представленные из карбида кремния (SIC) и нитрида галлия (GAN), становятся ключевым направлением для модернизации диодов связи.
SIC Diode: идеальный баланс между высокой частотой и выдержанием напряжения
Барьерные диоды SIC Schottky (SBDS) Excel в управлении питанием оптического модуля благодаря их чрезвычайно низкому заряду обратного восстановления (QC) и высокой стабильности температуры. В схеме PFC оптического модуля 400G диоды SIC могут уменьшить потери переключения на 60% и поддерживать высокую работу по температуре- при 175 градусах, что отвечает требованиям рассеивания тепла в плотно развернутых центрах обработки обработки данных. Ожидается, что мировой рынок диодов SIC в 2023 году достигнет 458 миллионов долларов, а сектор оптической коммуникации составит более 30%. По прогнозам, к 2030 году он превзойдет 2,3 миллиарда долларов.
Ган -диод: мощный инструмент для ультра -высокоскоростной обработки сигналов
Высокая электронная подвижность материала GAN делает его идеальным выбором для High- частотной оптической связи. В когерентных системах оптической передачи фоторецепторы на основе GAN могут увеличить полосу пропускания до более чем 100 ГГц и поддерживать одно волную 800G или даже 1,6t передачи. Например, Gan on Si Photodiode, разработанный определенным предприятием, имеет ответственность 0,8a/w на длине волны 1550 нм, что на 40% выше традиционных материалов Ingaas. В то же время темный ток уменьшается до ниже 1NA, что значительно улучшает уровень сигнала - до - отношения шума.
2, Структурные инновации: от дискретных устройств до оптоэлектронной интеграции
С эволюцией систем оптической связи в отношении миниатюризации и низкого энергопотребления, интеграция диодов и фотонных устройств стала ключом к технологическим прорывам.
Технология кремния Photon: расширение возможностей оптоэлектронного слияния с помощью CMOS -процесса
Технология кремния Photonics достигает единой - интеграции чипов фотонных устройств и электронных цепей с помощью технологии CMOS, полностью изменяя дискретную архитектуру традиционных оптических модулей. Например, оптический модуль кремния 400 г, выделяемый определенным предприятием, интегрирует лазеры, фотосессии, модуляторы и схемы водителей на чипе 4 мм × 8 мм, снижая потребление мощности на 40% и стоимость на 30% по сравнению с традиционными решениями. Среди них фотоприемник принимает конструкцию диода PIN и достигает высокой чувствительности 0,9А/Вт на длине волны 1310 нм путем оптимизации допинга концентрации и толщины слоя поглощения.
Технология упаковки 3D CO: разрушение упаковочных барьеров
В оптическом модуле 800G/1,6T технология 3D CO (CPO) складывает диоды вертикально с оптическим двигателем и чипом DSP и достигает электрического соединения через кремний через отверстия (TSV). Например, оптический модуль CPO, разработанный с помощью определенного предприятия, объединяет матрицу фотоприемника с чипом TIA через микрометровое соединение, снижая паразитическую емкость до ниже 0,1 пт и поддерживая передачу сигнала 56GBAUD PAM4 с частотой ошибок бита лучше, чем 10 ⁻⁻.
3, Расширение функций: от обнаружения сигнала до интеллектуального восприятия
Роль диодов в оптической связи развивается от пассивного обнаружения сигнала до активного интеллектуального восприятия.
Массив фотодиод: достижение многомерного мониторинга оптического сигнала
В целом - оптические сети, массивы фотодиод могут контролировать реальные параметры времени-, такие как оптическая мощность, длина волны и состояние поляризации оптоволоконных связей. Например, интегрированный модуль оптического мониторинга (ISM), запущенный определенным предприятием, использует 8-канальный массив фотодиодов Ingaas в сочетании с алгоритмами ИИ, чтобы точно определить недостатки, такие как изгиб волокна и грязь, повышение работы сети и эффективность обслуживания на 80%.
Настраиваемый фотоприемник: поддерживает динамическое управление длиной волны
В расширенной системе пропускания C+L настройки настройки фоторетикторов достигают динамического покрытия в диапазоне длины волн 1260-1620 нм, регулируя толщину или показатель преломления слоя поглощения. Например, настраиваемый детектор, основанный на технологии MEMS, разработанной определенным предприятием, имеет скорость настройки длины волны 100 нм/мс, поддерживает бесшовное переключение систем 400 г в полосе C+L и увеличивает односпользовательную емкость на 50%.
4, Альтернативная угроза: задача квантовой технологии и новых устройств
Хотя диоды занимают центральную позицию в оптической связи, появляющиеся технологии, такие как квантовая связь и однократное обнаружение фотонов, все еще представляют для них потенциальные угрозы.
Квантовая точка фотодиода: возможность обнаружения уровня фотонов
Квантовые точечные фотодиоды могут достичь обнаружения одно фотонов, регулируя размер квантовых точек, обеспечивая поддержку основного устройства для оптической квантовой связи. Например, детектор квантовой точки, разработанный определенным предприятием, имеет скорость темного количества менее 100 Гц на длине волны 1550 нм и эффективность обнаружения 90%. Он был применен в системах распределения квантовых ключей (QKD).
Детектор графена: скорость отклика уровня терагерца
Детекторы графена, с их нулевыми характеристиками в полосе, имеют теоретическую скорость отклика до 1thz, что намного превышает традиционные полупроводниковые материалы. Например, графеновый фотоприемник, разработанный определенным предприятием, имеет ответственность 0,5a/w в диапазоне частот 0,3-1,5 ТГц, обеспечивая ключевое устройство для связи с терагерцом.
https://www.trrsemicon.com/transistor/p__mbercanlebanlismanlismanliefits.mosfet?