Исследователи открыли новый способ инженер оптико-электронных приборов, растягивая двумерный материал на верхней части кремниевой фотоники платформы. Используя этот метод, придуманный strainoptronics авторским коллективом под руководством Университета Джорджа Вашингтона профессор Фолькер Зоргер, исследователи показали впервые, что 2D материал, обернутый вокруг наноразмерных кремниевых фотонных волноводных создает роман фотоприемника, который может работать с высокой эффективностью по технологии-критическая длина волны 1550 нм.
Такие новые фотодетектирования можете заранее будущих коммуникаций и компьютерных систем, особенно в таких новых областях, как машинное обучение, искусственные нейронные сети.
Постоянно растущий спрос данных современных обществ требует более эффективного преобразования сигналов в оптическом домене, с оптоволоконный интернет к электронным устройствам, как смартфон или ноутбук. Этот процесс преобразования оптического в электрический сигнал осуществляется с помощью фотоприемника, важным строительным блоком в оптических сетях.
2D материалы имеют научную и технологически значимыми свойствами для фотоприемников. Из-за их сильного оптического поглощения, проектирование 2D материал на основе фотоприемника позволит улучшенной фото-конверсии, и, следовательно, более эффективной передачи данных и телекоммуникаций. Однако, в 2D полупроводниковых материалов, таких, как те, из семьи дихалькогенидов переходных металлов, до сих пор не смог эффективно работать на длинах волн радиосвязи из-за их большой оптической запрещенной зоны и низкого поглощения.
Strainoptronics обеспечивает решение этот недостаток и добавляет инженерным инструментом для исследователей к изменению электрических и оптических свойств 2D материалы, и, таким образом, пионером 2D материал на основе фотоприемников.
Понимая потенциал strainoptronics, исследователи растягивается тонким слоем молибденовой Теллурайд, в 2D материал полупроводника, на вершине кремниевых фотонных волноводных собрать романа фотоприемника. Затем они использовали свои вновь созданные strainoptronics «регулятор», чтобы изменить его физические свойства усыхать электронной запрещенной зоны, что позволяет устройству работать в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, а именно по связи (с-диапазон) соответствующей длине волны около 1550 нм.
Исследователи отметили один интересный аспект открытия: количество штамма этих полупроводниковых 2D материалы могут принести значительно выше по сравнению с сыпучими материалами при заданной степени деформации. Они также отмечают эти новые 2D материал на основе фотоприемников в 1000 раз более чувствителен по сравнению с другими фотоприемников с использованием графена. Фотоприемники способны на такую крайнюю чувствительность полезны не только для передачи данных, но и для медицинского зондирования и, возможно, даже квантовых информационных систем.
«Мы не только нашли новый способ инженера фотоприемника, но и открыли новую методологию проектирования в оптико-электронных приборах, которые мы назвали ‘strainoptronics.’ Эти устройства обладают уникальным свойствами для оптической передачи данных, а также для создания фотонных искусственных нейронных сетей, используемых в машинного обучения и искусственного интеллекта», — сказал Фолькер Зоргер, доцент электрической и компьютерной инженерии в Университете Джорджа Вашингтона.
«Интересно, что в отличие от объемных материалов, двумерных материалов являются особенно перспективными кандидатами для штамма инженерии, потому что они выдерживают большее количество деформаций до разрыва. В ближайшем будущем мы хотим динамически применить штамм на многие другие двумерные материалы, в надежде найти бесконечные возможности для оптимизации фотонных устройств», — сказал Риши Маити, постдокторант в области электротехники, кафедра вычислительной техники в Университете Джорджа Вашингтона.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!