研究人员开发高度灵敏的雪崩光电二极管,助力未来的高速数据通信

据外媒报道，英国研究人员研发出全球领先的复合半导体（CS）技术，能够为未来的高速数据通信提供支持。英国卡迪夫大学复合半导体研究院（Cardiff University＇s Institute for Compound Semiconductors，ICS）的一组研究人员与其他人合作，创造了一款超快、高度灵敏的雪崩光电二极管（APD），该款二极管产生的电子“噪音”与其他硅竞品的要小。

APD是一种利用“光电效应”（光照射到材料时产生）且特别灵敏的半导体设备，能够将光转变成电。世界各地都需要速度更快、超级灵敏的APD，用于高速数据通信应用以及自动驾驶汽车的光探测和测距（激光雷达）系统。

卡迪夫大学的研究人员在先进材料和设备Ser Cymru研究组教授、ICS的科学主任、Ser Cymru研究组高级工程和材料主席Diana Huffaker的带领下，与谢菲尔德大学（University of Sheffield）、加州大学洛杉矶分校的加州纳米系统研究所（California NanoSystems Institute）合作研发了该技术。

Huffaker教授表示：“我们的研究是为了研发出具有超低额外噪音、高灵敏度的雪崩光电二极管，从而使其成为一种高性能接收器，用于网络和传感应用。该技术的创新之处在于利用分子束外延（MBE），在原子间“生长”出复合半导体晶体，从而研发出先进材料。此类材料结合了四种不同的原子，需要采用新型MBE方法，因而相当复杂，且很难合成。但是，研究人员设计了Ser Cymru MBE设备，制成能够用于未来传感解决方案的材料系列。”

Ser Cymru MBE设备的合作创立者Shiyu Xie博士表示：“我们研发的APD能够在信号非常低的室温环境中工作，而且非常重要的是，能够与目前大多数商业通信供应商使用的InP光电平台兼容。此类APD能用于广泛的应用，在激光雷达或者3D激光成像应用中，APD能够生成高精地图；此外，还能用于地貌、地震学以及自动驾驶汽车的一些控制和导航应用中。我们的研究能够改变全球APD的研究，我们研发的材料能够直接替代现有的APD，产生更高的数据传输速率，或实现更长的传输距离。”

Huffaker教授补充表示：“我们的研究能够为行业产生直接效益，目前，我们正与空客公司（Airbus）和Compound Semiconductor Applications Catapult公司合作，将该技术应用于未来自由空间光电通信系统。”