2020年6月23日
研究人员发现一种新的工程师光电设备通过伸展一个二维材料的硅光子平台。
使用这种方法,创造了strainoptronics Volker佐尔格乔治华盛顿大学教授领导的研究小组,研究人员首次证明,2 d材料包裹在纳米硅光子波导创建一个新颖的光电探测器,可以操作效率高的technology-critical波长1550纳米。
这样新光电探测可以推动未来通信和计算机系统中,特别是在机器学习和人工神经网络等新兴领域。
这种情况
现代社会的日益增长的数据需求需要更有效的转换的数据信号在光域,从光纤互联网电子设备,如智能手机或笔记本电脑。这个转换过程从光学电子信号由光电探测器,光网络的关键构件。
二维材欧洲杯足球竞彩料科学和技术为光电探测器相关属性。由于他们具有很强的光学吸收,设计一个二维材料光电探测器将使一种改进photo-conversion,从而更高效的数据传输和通信。
然而,二维半导体材料,如过渡金属dichalcogen欧洲杯足球竞彩ides,家庭的,到目前为止,无法有效运转通信波长的因为他们的大型光学带隙和低吸收。
解决方案
Strainoptronics提供了一个解决这个缺点并添加一个工程工具,研究人员修改电气和光学特性的二维材料,从而开创了2 d材料光电探测器。欧洲杯足球竞彩
实现strainoptronics的潜力,研究人员一个超薄的碲化钼层,2 d材料半导体硅光子波导上组装一个新颖的光电探测器。
他们然后使用新创建的strainoptronics“控制旋钮”来改变其物理性质缩小电子能带,允许设备在近红外波段操作,即在电信(c波段)相关的波长约为1550纳米。
研究人员指出他们的发现的一个有趣的方面:大量的应变这些半导体二维材料能承受更高散装材料相比,对于一个给定的应变。欧洲杯足球竞彩
他们还指出这些新颖的二维材料光电探测器敏感1000倍比其他使用石墨烯光电探测器。光电探测器不仅能够如此极端的敏感性是有用的数据通信应用也为医疗传感和甚至量子信息系统。
从研究人员
“我们不仅找到了一个新的方式来工程师光电探测器,但也发现了一个新颖的光电设备的设计方法,我们称为“strainoptronics。这些设备承担的独特属性新兴光子光学数据通信和人工神经网络用于机器学习和人工智能。”——Volker佐尔格,电气和计算机工程副教授GW
“有趣的是,与散装材料、二维材料应变工程特别有前途的候选欧洲杯足球竞彩人,因为他们可以承受更多的压力在破裂之前。在不久的将来,我们要应变动态应用于许多其他二维材料,希望能找到无穷无尽的可能性来优化光子设备。”欧洲杯足球竞彩——圣人Maiti,电子和计算机工程系博士后研究员GW
其他信息
《华尔街日报》自然光子学将发布,“Strain-Engineered高反应性MoTe2光子集成电路硅光电探测器,“周一,6月22日。该研究小组还包括宾夕法尼亚大学的研究人员,德克萨斯大学、明尼苏达大学和根特大学。
来源:https://www.gwu.edu/