انقلابیسلکان فوٹو ڈیٹیکٹر(سی فوٹو ڈیٹیکٹر)
انقلابی آل سلکان فوٹو ڈیٹیکٹر (فوٹو ڈیٹیکٹر)، روایتی سے باہر کارکردگی
مصنوعی ذہانت کے ماڈلز اور گہرے نیورل نیٹ ورکس کی بڑھتی ہوئی پیچیدگی کے ساتھ، کمپیوٹنگ کلسٹرز پروسیسرز، میموری اور کمپیوٹ نوڈس کے درمیان نیٹ ورک کمیونیکیشن پر زیادہ مطالبات کرتے ہیں۔ تاہم، برقی رابطوں پر مبنی روایتی آن چپ اور انٹر چپ نیٹ ورک بینڈوتھ، تاخیر اور بجلی کی کھپت کی بڑھتی ہوئی مانگ کو پورا کرنے میں ناکام رہے ہیں۔ اس رکاوٹ کو حل کرنے کے لیے، آپٹیکل انٹر کنکشن ٹیکنالوجی اس کے طویل ٹرانسمیشن فاصلے، تیز رفتار، اعلی توانائی کی کارکردگی کے فوائد کے ساتھ، آہستہ آہستہ مستقبل کی ترقی کی امید بن جاتی ہے۔ ان میں، سی ایم او ایس پراسیس پر مبنی سلکان فوٹوونک ٹیکنالوجی اپنے اعلی انضمام، کم لاگت اور پروسیسنگ کی درستگی کی وجہ سے بڑی صلاحیت کو ظاہر کرتی ہے۔ تاہم، اعلیٰ کارکردگی والے فوٹو ڈیٹیکٹرز کے حصول کو اب بھی بہت سے چیلنجز کا سامنا ہے۔ عام طور پر، فوٹو ڈیٹیکٹرز کو پتہ لگانے کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ایک تنگ بینڈ گیپ، جیسے جرمینیئم (Ge) کے ساتھ مواد کو مربوط کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن یہ زیادہ پیچیدہ مینوفیکچرنگ عمل، زیادہ لاگت اور بے ترتیب پیداوار کا باعث بھی بنتا ہے۔ تحقیقی ٹیم کے تیار کردہ آل سلکان فوٹو ڈیٹیکٹر نے ایک جدید ڈوئل مائکرورنگ ریزونیٹر ڈیزائن کے ذریعے 1.28 Tb/s کی کل ٹرانسمیشن بینڈوڈتھ کے ساتھ جرمینیم کے استعمال کے بغیر 160 Gb/s فی چینل ڈیٹا ٹرانسمیشن کی رفتار حاصل کی۔
حال ہی میں، ریاستہائے متحدہ میں ایک مشترکہ تحقیقی ٹیم نے ایک جدید مطالعہ شائع کیا ہے، جس میں یہ اعلان کیا گیا ہے کہ انہوں نے کامیابی کے ساتھ ایک آل سلکان ایویلانچ فوٹوڈیوڈ (اے پی ڈی فوٹو ڈیٹیکٹر) چپ۔ اس چپ میں انتہائی تیز رفتار اور کم لاگت فوٹو الیکٹرک انٹرفیس فنکشن ہے، جس سے مستقبل کے آپٹیکل نیٹ ورکس میں 3.2 Tb فی سیکنڈ سے زیادہ ڈیٹا کی منتقلی کی توقع ہے۔
تکنیکی پیش رفت: ڈبل مائکرونگ ریزونیٹر ڈیزائن
روایتی فوٹو ڈیٹیکٹرز میں اکثر بینڈوڈتھ اور ردعمل کے درمیان ناقابل مصالحت تضادات ہوتے ہیں۔ تحقیقی ٹیم نے اس تضاد کو کامیابی کے ساتھ ایک ڈبل مائیکرونگ ریزونیٹر ڈیزائن کا استعمال کرتے ہوئے اور مؤثر طریقے سے چینلز کے درمیان کراس ٹاک کو دبا دیا۔ تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہآل سلکان فوٹو ڈیٹیکٹراس کا ردعمل 0.4 A/W، 1 nA سے کم گہرا کرنٹ، 40 GHz کی اعلی بینڈوتھ، اور −50 dB سے کم کا انتہائی کم الیکٹریکل کراسسٹالک ہے۔ یہ کارکردگی سلکان-جرمینیم اور III-V مواد پر مبنی موجودہ تجارتی فوٹو ڈیٹیکٹرز سے موازنہ ہے۔
مستقبل کی طرف دیکھ رہے ہیں: آپٹیکل نیٹ ورکس میں جدت کا راستہ
آل سلکان فوٹو ڈیٹیکٹر کی کامیاب ترقی نے نہ صرف ٹیکنالوجی میں روایتی حل کو پیچھے چھوڑ دیا، بلکہ اس نے لاگت میں تقریباً 40% کی بچت بھی حاصل کی، جس سے مستقبل میں تیز رفتار، کم لاگت والے آپٹیکل نیٹ ورکس کے حصول کی راہ ہموار ہوئی۔ یہ ٹیکنالوجی موجودہ CMOS عمل کے ساتھ پوری طرح مطابقت رکھتی ہے، اس کی پیداوار اور پیداوار بہت زیادہ ہے، اور امید کی جاتی ہے کہ یہ مستقبل میں سلیکون فوٹوونکس ٹیکنالوجی کے میدان میں ایک معیاری جزو بن جائے گی۔ مستقبل میں، تحقیقی ٹیم کا ارادہ ہے کہ ڈوپنگ ارتکاز کو کم کرکے اور امپلانٹیشن کے حالات کو بہتر بنا کر فوٹو ڈیٹیکٹر کی جذب کی شرح اور بینڈوڈتھ کی کارکردگی کو مزید بہتر بنانے کے لیے ڈیزائن کو بہتر بنانا جاری رکھا جائے۔ ایک ہی وقت میں، تحقیق یہ بھی دریافت کرے گی کہ کس طرح اس آل سلکان ٹیکنالوجی کو اگلی نسل کے AI کلسٹرز میں آپٹیکل نیٹ ورکس پر لاگو کیا جا سکتا ہے تاکہ اعلی بینڈوتھ، اسکیل ایبلٹی اور توانائی کی کارکردگی حاصل کی جا سکے۔
پوسٹ ٹائم: مارچ 31-2025