ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್(Si ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್)
ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಪೂರ್ಣ-ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ (Si ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್) ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕತೆಯನ್ನು ಮೀರಿದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ
ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ನರಮಂಡಲ ಜಾಲಗಳ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳು, ಮೆಮೊರಿ ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ನೋಡ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಸಂವಹನದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ಇಡುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆನ್-ಚಿಪ್ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್-ಚಿಪ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ಲೇಟೆನ್ಸಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಗೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ. ಈ ಅಡಚಣೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಅದರ ದೀರ್ಘ ಪ್ರಸರಣ ದೂರ, ವೇಗದ ವೇಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ದಕ್ಷತೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಇಂಟರ್‌ಕನೆಕ್ಷನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕ್ರಮೇಣ ಭವಿಷ್ಯದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಭರವಸೆಯಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, CMOS ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಏಕೀಕರಣ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ನಿಖರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರವು ಇನ್ನೂ ಅನೇಕ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತಿದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ (Ge) ನಂತಹ ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದೊಂದಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿಯಮಿತ ಇಳುವರಿಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಬಳಸದೆ ಪ್ರತಿ ಚಾನಲ್‌ಗೆ 160 Gb/s ಡೇಟಾ ಪ್ರಸರಣ ವೇಗವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು, ನವೀನ ಡ್ಯುಯಲ್-ಮೈಕ್ರೋರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ಒಟ್ಟು 1.28 Tb/s ಪ್ರಸರಣ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ.
ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನ ಜಂಟಿ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಒಂದು ನವೀನ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದ್ದು, ಅವರು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅವಲಾಂಚೆ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಘೋಷಿಸಿದ್ದಾರೆ (APD ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್) ಚಿಪ್. ಈ ಚಿಪ್ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಭವಿಷ್ಯದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 3.2 Tb ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೇಟಾ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.
ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿ: ಡಬಲ್ ಮೈಕ್ರೋರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸ
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ನಡುವೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಲಾಗದ ವಿರೋಧಾಭಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಡಬಲ್-ಮೈಕ್ರೋರಿಂಗ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ವಿರೋಧಾಭಾಸವನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ನಿವಾರಿಸಿತು ಮತ್ತು ಚಾನಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಡ್ಡ-ಮಾತುಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿಗ್ರಹಿಸಿತು. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳುಸಂಪೂರ್ಣ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್0.4 A/W ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, 1 nA ವರೆಗಿನ ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್, 40 GHz ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು −50 dB ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ರಾಸ್‌ಸ್ಟಾಕ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು III-V ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಪ್ರಸ್ತುತ ವಾಣಿಜ್ಯ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು.
ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ನೋಡುವುದು: ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ಹಾದಿ
ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಯಶಸ್ವಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಮೀರಿಸಿದೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 40% ರಷ್ಟು ಉಳಿತಾಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ, ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ, ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರಕ್ಕೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿದೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ CMOS ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಘಟಕವಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ದರ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಮುಂದುವರಿಯಲು ಯೋಜಿಸಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ AI ಕ್ಲಸ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಎಲ್ಲಾ-ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೇಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಶೋಧನೆಯು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಮಾರ್ಚ್-31-2025