Отверстия в кремнии превращают его в быстродействующий фотодетектор
Разработка, созданная инженерами-электротехниками Калифорнийского университета (UC Davis) и стартапа WWSens Devices, разрешает применять кремний в необыкновенном для него качестве: недорогой замены таким материалам, как арсенид галлия либо фосфид индия в быстродействующих фотодетекторах. Об этом сообщается в статье, опубликованной 3 апреля в издании Nature Photonics.
В большинстве случаев, с уменьшением толщины кремниевый фотодетектор трудится стремительнее, но наряду с этим теряется все больше фотонов. Исходя из этого, в то время, когда требуется скорость, в индустрии предпочитают применять арсенид галлия. Он на порядок действеннее кремния при длине волны и равных габаритах, но значительно дороже и не хорошо интегрируется с кремниевой электроникой.
Новый детектор применяет «черным дыры» — сужающиеся книзу отверстия в узкой кремниевой пластине — для отклонения падающих фотонов в стороны. Сама пластинка в толщину имеет около двух микрон, но отклоняемые фотоны проходят в кремнии от 30 до 40 мкм. Так сохраняются быстродействие тонкопленочного кремния и эффективность, характерная более толстому слою.
Несколько под управлением доктора наук UC Davis, Саифа Ислама (Saif Islam), уже сконструировала экспериментальные солнечный элемент и фотодетектор с применением новой разработке. Фотодетектор может преобразовывать оптические данные в электронный вид со скоростью 20 ГБ/с и квантовой эффективностью 50%. Это самое высокое быстродействие среди всех известных устройств с таковой эффективностью.
Как утверждает доктор наук Ислам, его «дырчатое» устройство способно трудиться в более широком диапазоне длин волн, чем это разрешают сегодняшние разработки.
