Graphen Photodetektoren mit Rekordgeschwindigkeit für optische Datenkommunikation
Forscher der AMO GmbH haben unter Verwendung von CMOS kompatibler Technologie ultraschnelle Graphen basierte Photodetektoren entwickelt. Diese sind durch Ihre Bandbreite von mehr als 76 GHz ideal für die schnelle Datenkommunikation geeignet.
Graphen ist ein ideales Material für chip-integrierte opto-elektronische Bauteile, welche in den kommenden Generationen von Kommunikationssystemen verwendet werden sollen. On-Chip integrierte elektro-optische Bauelemente werden zu einer signifikanten Leistungssteigerung von Datenlinks in Bezug auf Kapazität, Energieersparnis und Kostensenkung führen.
Die Forscher der AMO GmbH haben innerhalb des Flaggschiffprojektes Graphene ultraschnelle Graphen Photodetektoren mit einer Rekordbandbreite von über 76 GHz hergestellt, welche in der optischen Datenkommunikation für Datenraten bis 100 GBit/s pro Kanal genutzt werden können. Publiziert im Journal of Physics D, sind diese Bauelemente die ersten Graphen Photodetektoren, die komplett auf 6 Zoll Siliziumwafern hergestellt wurden, womit erstmalig eine skalierbare Fabrikation von Graphen-basierten Hochleistungsbauelementen demonstriert wurde.
Anders als Verbindungshalbleiter mit kleiner Bandlücke wie GaAs, InP, GaN, die schwierig auf Silizium zu integrieren sind, sind Graphen Photodetektoren ideal für Siliziumwellenleiter geeignet, da sie Lichtdetektion bei unterschiedlichen Wellenlängen ermöglichen. Darüber hinaus bieten sie die höchste Operationsgeschwindigkeit sowie eine heterogene Fabrikationstechnologie, welche kostenintensivere Techniken wie beispielsweise MBE (Molekularstrahlepitaxie) überflüssig macht. All dies zusammen wird aktuell durch keine andere Technologie erreicht.
Die gesamte Veröffentlichung ist zu finden unter:
Graphene photodetectors with a bandwidth >76 GHz fabricated in a 6″ wafer process line, D. Schall, C. Porschatis, M. Otto, D. Neumaier, Journal of Physics D: Applied Physics 50, 124004 (2017).
https://graphene-flagship.eu/high-bandwidth-graphene-photodetectors-for-high-speed-optical-communications
