Перший у світі «спіновий фотодетектор» від TDK здатний забезпечити 10-кратну швидкість передавання даних

Корпорація TDK оголосила про розробку першого у світі «спінового фотодетектора» - фотоспінтоніки, яка об'єднує оптичні, електронні та магнітні елементи та здатна реагувати на світло з довжиною хвилі 800 нм з надвисокою швидкістю 20 пікосекунд (20 × 10^-¹² с) - більш ніж у 10 разів швидше, ніж звичайні фотодетектори на основі напівпровідників. Очікується, що цей новий пристрій стане ключовим фактором для впровадження технології фотоелектричного перетворення, яка підвищить швидкість передавання та оброблення даних, особливо в додатках штучного інтелекту, за одночасного зниження енергоспоживання.

Передача великих обсягів даних на вищих швидкостях і з меншим енергоспоживанням - неминуча необхідність у міру розвитку AI. Наразі для обробки даних і виконання обчислень дані передають між мікросхемами CPU/GPU, а також із пам'яті та в пам'ять за допомогою електричних сигналів. Тому зростає потреба в оптичному зв'язку та оптичних міжз'єднаннях, які забезпечують високу швидкість, що не зменшується з відстанню між ними. Технологія фотоелектронного перетворення також набуває глобального інтересу як дуже компактне об'єднання оптичних та електронних елементів.

Щоб розв'язати ці проблеми, TDK адаптувала свою технологію магнітного тунельного переходу (MTJ), яка нині використовується в мільярдах головок жорстких дисків, для фотоніки. Однією з головних переваг цієї технології є те, що вона не потребує вирощування кристалів на монокристалічній підкладці, і пристрій може бути сформований незалежно від матеріалу підкладки. Порівняно з цим, традиційні фотодетектори на основі напівпровідників мають фізичні обмеження на коротших довжинах хвиль. Оскільки спіновий фотодетектор має зовсім інший принцип роботи і використовує явище електронного нагріву, він може працювати на надвисоких швидкостях навіть за зменшення довжини хвилі. Крім того, діапазон робочих довжин хвиль широкий, і було підтверджено, що він може працювати в діапазоні від видимого світла до ближнього інфрачервоного випромінювання. TDK успішно продемонструвала спіновий фотодетектор спільно з Університетом Ніхон в Японії, який є піонером у галузі вимірювання надшвидких явищ у магнітних матеріалах.

Крім того, завдяки здатності виявляти видиме світло на високих швидкостях, спіновий фотодетектор буде корисним у додатках, що прогнозуються на майбутнє, як-от пристрої для AR/VR смартокулярів і високошвидкісні датчики зображення. У той час як звичайні напівпровідникові фотосенсорні пристрої мають слабку стійкість до космічного випромінювання, елементи MTJ також відомі своєю сильною стійкістю до нього і, як очікується, будуть використовуватися як світло-детекторні елементи в аерокосмічних додатках. У майбутньому, ґрунтуючись на цих результатах, TDK буде вдосконалювати високошвидкісний елемент виявлення світла для подальшого використання його переваг.

Kingston повертається у «вищу лігу» серверних NVMe SSD