Недавно разработанные нанопроволоки могут помочь в достижении высокоскоростной связи

Китайские исследователи разработали новые нанопроволоки с быстрым откликом инфракрасного света (ИК) и высокой подвижностью несущих, которые могли бы обеспечить высокоскоростную связь. Об их открытиях было сообщено в Nature Communications 10 апреля th 2019.

Механизм роста и быстрое 1550 нм ИК-обнаружение монокристаллических тройных нанопроволок In0.28Ga0.72Sb (изображение кредит: HAN Ning)

В настоящее время эффективные оптические средства связи используют ИК-излучение 1550 нм, которое получается и преобразуется в электрический сигнал для компьютерной обработки. Поэтому быстрое преобразование света в электрическое необходимо для высокоскоростной связи.

Согласно квантовой теории, ИК-излучение с длиной волны 1550 нм имеет энергию приблизительно 0,8 эВ и может быть обнаружено только полупроводниками с запрещенной зоной ниже 0,8 эВ, например, германием (0,66 эВ) и соединениями III-V, например, In x Ga 1 − x Sb (0,17–0,73 эВ) и In x Ga 1 − x As (0,35–1,42 эВ) , Однако эти материалы обычно имеют большие кристаллические дефекты, которые вызывают значительное ухудшение характеристик фотоотклика.

Исследователи из Института Технологии (IPE) Китайской Академии Наук, Городского Университета Гонконга (CityU) и их партнеры произвели высококристаллический тройной В 0,28 Ga 0,72 Нанопроволоки Sb, демонстрирующие высокую подвижность носителей и быстрый ИК-отклик.

В этом исследовании нанопроволоки In 0,28 Ga 0,72 Sb (запрещенная зона 0,69 эВ) демонстрируют высокую чувствительность 6000 А / Вт к ИК с высоким временем отклика 38 мс и время затухания 53 мс, которые являются одними из лучших времен до сих пор. По словам профессора Джонни С. Хо из CityU, высокая скорость отклика ИК может быть связана с уменьшением дефектов кристаллов, что также демонстрируется высокой подвижностью дырок до 200 см 2 / Vs.

Уменьшенный дефект кристаллов получается с помощью «технологии каталитической эпитаксии», впервые продемонстрированной командой Хо. В двух словах, составные нанопроволоки III-V каталитически развиваются с помощью металлического катализатора, такого как никель, золото и т. Д.

Эти наночастицы катализатора играют ключевую роль в росте нанопроволоки, поскольку нанопроволоки синтезируются послойно с атомами, хорошо выровненными с атомами в катализаторе .

ХАН Нин, старший автор исследования и профессор, IPE.

Source link