Новости: Технологии

YORKTOWN HEIGHTS, N.Y., March 4, 2010 — Ученые из IBM представили сверхскоростной нанофотонный лавинный фотодетектор для преобразования слабых оптических сигналов в электрические. Устройство принимает 40 миллиардов бит в секунду. Это серьезный шаг на пути к энергосберегающей электронике.

Ученые избавились от шума в германиевых фотодетекторах, который подавлял сигналы до уровня 50 – 70 %.

В то время как обычный лавинный фотодетектор не регистрирует сигналы, передаваемые с высокой скоросью, IBM утверждает, что их устройство способно регистрировать сигналы, передаваемые со скоростью 40 Гб/с. А для десятикратного усиления сигнала, потребуется в 20 раз меньшее напряжение: всего 1,5 В. Это значит, что их можно питать прямо от обычной батарейки типа АА. Ранее для этого потребовался бы источник питания в 20-30 В.

Другим преимуществом таких фотодетекторов является возможность их последующей интеграции в микросхемы. Кремний и германий, которые используют для их производства, позволяют включить создание фотодетекторов в обычный процесс производства микросхем.

«Это изобретение может послужить толчком к скорому созданию оптических компьютеров, - говорит д-р Т.К. Чен, вице-президент по науке и технологиям отдела исследований IBM (Dr. T.C. Chen, vice president, Science and Technology, IBM Research), - с таким тесным соседством оптических элементов с традиционными перспектива появления энергоэффективных компьютерных систем уже в недалеком будущем».

«Манипуляция оптическими и электрическими свойствами на уровне всего нескольких десятков атомов раскрывает нам совершенно невообразимые перспективы, - утвержает д-р Соломон Афесса, автор, опубликовавший в марте 2010 в Nature статью по этой теме, - такие миниатюрные устройства способны регистрировать очень слабые сигналы и усиливать их с беспрецедентно малым уровнем шума».

Достижения в области лавинных фотодетекторов являются последним кирпичиком «нанофотонного набора инструментов» для создания внутрикристаллических межсоединений интегральных микросхем, заявляют в IBM.

В марте 2008 ученые IBM представили мировому сообществу самый маленький нанофотонный переключатель для передачи оптических сигналов внутри кристаллов схемы.

В декабре 2007 был продемонстрирован сверхкомпактный кремниевый электро-оптический модулятор, конвертирующий оптические сигналы в электрические, необходимое условие создания схем, в основе которых лежит оптический способ передачи сигнала.