AMO demonstriert ultraschnellen auf Graphen basierenden Photodetektor mit Datenraten von bis zu 50 GBit/s
In Kooperation mit den Alcatel Lucent Bell Labs ist es Forschern der AMO gelungen den weltweit schnellsten auf Graphen basierenden Photodetektor zu realisieren. Durch die erfolgreiche Demonstration einer maximalen Datenrate von 50 GBit/s konnte ein neuer Rekord aufgestellt werden, welcher diese Technologie näher an die Anwendung rückt.
Graphen, eine zwei-dimensionale Lage aus Kohlenstoff-Atomen, ist derzeit eines der vielversprechendsten Materialien für zukünftige ultraschnelle und kompakte Telekommunikationssysteme. Graphen zeichnet eine sehr hohe Ladungsträgerbeweglichkeit und eine breitbandige elektro-optische Resonanz aus, und kann in großskalige siliziumbasierte Systeme integriert werden. In der vorliegenden Arbeit wurden auf Graphen basierende Photodetektoren in eine konventionelle siliziumphotonische Plattform integriert, die für zukünftige On-Chip Anwendungen im Bereich ultraschneller Datenübertragung ausgelegt ist. Darüber hinaus konnten spezifische Eigenschaften auf Graphen basierender Photodetektoren, wie der Betrieb ohne Dunkelstrom bei hohen Geschwindigkeiten und die CMOS-kompatible großskalige Integrierbarkeit, ausgenutzt werden.
Mit diesem Schritt ist es den Forschern der AMO und der Alcatel Lucent Bell Labs nicht nur gelungen eine neue Bestmarke für auf Graphen basierende Photodetektoren zu setzen, sondern auch zum ersten Mal zu demonstrieren, dass auf Graphen basierende Photodetektoren vergleichbare auf konventionellen Materialien basierende Detektoren in puncto maximaler Datenrate übertreffen.
Diese Arbeit wurde sowohl durch die Europäische Kommission innerhalb des Flagship-Projekts Graphen und dem integrierten Projekt Grafol als auch durch das DPG-Projekt GraTiS gefördert. Der Artikel wurde im international renommierten Journal ACS Photonics publiziert und darin als Editor‘s Choice ausgewählt.
„50 GBit/s photodetectors based on wafer-scale graphene for integrated silicon photonic communication systems.“ ACS Photonics, Just Accepted Manuscript. DOI: 10.1021/ph5001605
