ਇਨਕਲਾਬੀਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ(ਸੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ)
ਇਨਕਲਾਬੀ ਆਲ-ਸਿਲੀਕਨ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ（ਸੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ), ਰਵਾਇਤੀ ਤੋਂ ਪਰੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ
ਆਰਟੀਫੀਸ਼ੀਅਲ ਇੰਟੈਲੀਜੈਂਸ ਮਾਡਲਾਂ ਅਤੇ ਡੂੰਘੇ ਨਿਊਰਲ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਦੀ ਵਧਦੀ ਗੁੰਝਲਤਾ ਦੇ ਨਾਲ, ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਕਲੱਸਟਰ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰਾਂ, ਮੈਮੋਰੀ ਅਤੇ ਕੰਪਿਊਟ ਨੋਡਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਨੈੱਟਵਰਕ ਸੰਚਾਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਮੰਗ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਕਨੈਕਸ਼ਨਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਰਵਾਇਤੀ ਔਨ-ਚਿੱਪ ਅਤੇ ਇੰਟਰ-ਚਿੱਪ ਨੈੱਟਵਰਕ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਲੇਟੈਂਸੀ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਖਪਤ ਦੀ ਵੱਧ ਰਹੀ ਮੰਗ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਅਸਮਰੱਥ ਰਹੇ ਹਨ। ਇਸ ਰੁਕਾਵਟ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਆਪਣੀ ਲੰਬੀ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦੂਰੀ, ਤੇਜ਼ ਗਤੀ, ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਫਾਇਦਿਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਆਪਟੀਕਲ ਇੰਟਰਕਨੈਕਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ, ਹੌਲੀ ਹੌਲੀ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਉਮੀਦ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, CMOS ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਆਪਣੀ ਉੱਚ ਏਕੀਕਰਣ, ਘੱਟ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬਹੁਤ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਿਖਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਾਪਤੀ ਅਜੇ ਵੀ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਖੋਜ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਤੰਗ ਬੈਂਡ ਗੈਪ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਜਰਮੇਨੀਅਮ (Ge) ਨਾਲ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਨ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਵਧੇਰੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ, ਉੱਚ ਲਾਗਤਾਂ ਅਤੇ ਅਨਿਯਮਿਤ ਉਪਜ ਵੱਲ ਵੀ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਖੋਜ ਟੀਮ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਆਲ-ਸਿਲੀਕਨ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਨੇ ਇੱਕ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਡੁਅਲ-ਮਾਈਕ੍ਰੋਰਿੰਗ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਰਾਹੀਂ, ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਚੈਨਲ 160 Gb/s ਦੀ ਡਾਟਾ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਪੀਡ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ, ਜਿਸਦੀ ਕੁੱਲ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਬੈਂਡਵਿਡਥ 1.28 Tb/s ਹੈ।
ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਸੰਯੁਕਤ ਰਾਜ ਅਮਰੀਕਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਾਂਝੀ ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਇੱਕ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਅਧਿਐਨ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਐਲਾਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਆਲ-ਸਿਲੀਕਨ ਐਵਲੈਂਚ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਹੈ (APD ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ) ਚਿੱਪ। ਇਸ ਚਿੱਪ ਵਿੱਚ ਅਤਿ-ਉੱਚ ਗਤੀ ਅਤੇ ਘੱਟ ਕੀਮਤ ਵਾਲਾ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਇੰਟਰਫੇਸ ਫੰਕਸ਼ਨ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਆਪਟੀਕਲ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਵਿੱਚ 3.2 ਟੈਰਾਬਾਈਟ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਤੋਂ ਵੱਧ ਡੇਟਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ।
ਤਕਨੀਕੀ ਸਫਲਤਾ: ਡਬਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਰਿੰਗ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ
ਰਵਾਇਤੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਅਕਸਰ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਵਿਚਕਾਰ ਅਸੰਗਤ ਵਿਰੋਧਾਭਾਸ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਡਬਲ-ਮਾਈਕ੍ਰੋਰਿੰਗ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਚੈਨਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਕਰਾਸ-ਟਾਕ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਦਬਾ ਕੇ ਇਸ ਵਿਰੋਧਾਭਾਸ ਨੂੰ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਦੂਰ ਕੀਤਾ। ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿਆਲ-ਸਿਲੀਕਨ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਇਸਦਾ ਜਵਾਬ 0.4 A/W, 1 nA ਤੱਕ ਘੱਟ ਡਾਰਕ ਕਰੰਟ, 40 GHz ਦੀ ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਅਤੇ −50 dB ਤੋਂ ਘੱਟ ਦਾ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਕਰਾਸਟਾਕ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਅਤੇ III-V ਸਮੱਗਰੀ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਮੌਜੂਦਾ ਵਪਾਰਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਹੈ।
ਭਵਿੱਖ ਵੱਲ ਦੇਖ ਰਹੇ ਹਾਂ: ਆਪਟੀਕਲ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਵਿੱਚ ਨਵੀਨਤਾ ਦਾ ਰਸਤਾ
ਆਲ-ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੇ ਸਫਲ ਵਿਕਾਸ ਨੇ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਰਵਾਇਤੀ ਹੱਲ ਨੂੰ ਪਛਾੜ ਦਿੱਤਾ, ਸਗੋਂ ਲਾਗਤ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 40% ਦੀ ਬੱਚਤ ਵੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਉੱਚ-ਗਤੀ ਵਾਲੇ, ਘੱਟ-ਲਾਗਤ ਵਾਲੇ ਆਪਟੀਕਲ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਾਪਤੀ ਲਈ ਰਾਹ ਪੱਧਰਾ ਹੋਇਆ। ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਮੌਜੂਦਾ CMOS ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨਾਲ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ, ਇਸਦੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਉਪਜ ਅਤੇ ਉਪਜ ਹੈ, ਅਤੇ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਿਆਰੀ ਹਿੱਸਾ ਬਣਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ। ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ, ਖੋਜ ਟੀਮ ਡੋਪਿੰਗ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ ਅਤੇ ਇਮਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਕੇ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਸੋਖਣ ਦਰ ਅਤੇ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਹੋਰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖਣ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾ ਰਹੀ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਖੋਜ ਇਹ ਵੀ ਖੋਜ ਕਰੇਗੀ ਕਿ ਇਸ ਆਲ-ਸਿਲੀਕਾਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ AI ਕਲੱਸਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ 'ਤੇ ਕਿਵੇਂ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਸਕੇਲੇਬਿਲਟੀ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ।
ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਮਾਰਚ-31-2025