英国研究人员开发出世界领先的化合物半导体(CS)技术，可以推动未来的高速数据通信。
来自卡迪夫大学化合物半导体研究所(ICS)的一个团队与合作者一起创新了一种超快且高灵敏度的“ 雪崩光电二极管 ”(APD)，它产生的电子“噪声”低于其硅竞争对手。
APD是高灵敏度的半导体器件，利用“ 光电效应 ” - 当光线照射到材料时 - 将光转换为电能。
全球范围内需要更快，超灵敏的APD用于高速数据通信和用于自动驾驶车辆的光检测和测距(LIDAR)系统。
今天发表在Nature Photonics上的一篇论文概述了创造极低噪声和高灵敏度APD的突破。
卡迪夫研究员由Ser Cymru教授Diana Huffaker教授，ICS科学主任和Ser Cymru高级工程与材料主席，与谢菲尔德大学和加州纳米系统研究所，加州大学洛杉矶分校(UCLA)合作开发该技术。
Huffaker教授说：“我们开发极低噪声和高灵敏度雪崩光电二极管的工作有可能为网络和传感应用提供一类新的高性能接收器。
“创新在于使用分子束外延(MBE)的先进材料开发，以逐个原子的方式”生长“ 化合物半导体晶体。这种特殊的材料相当复杂，难以合成，因为它结合了四种不同的原子需要一种新的MBE方法.Ser Cymru MBE设施专为实现针对未来传感解决方案的整个系列挑战性材料而设计。“
Shimu Xie博士，Ser Cymru Cofund研究员说：“我们报告的结果非常重要，因为它们在非常低的信号环境中，在室温下运行，并且非常重要的是与大多数商业通信供应商使用的当前InP光电平台兼容。
“这些APD具有广泛的应用。在激光雷达或三维激光测绘中，它们被用于制作高分辨率地图，应用于地貌，地震学以及某些自动驾驶汽车的控制和导航。
“我们的研究结果可以改变APD的全球研究领域。我们开发的材料可以直接替代当前现有的APD，从而产生更高的数据传输速率或实现更长的传输距离。”
ICS内的Ser Cymru集团正在与谢菲尔德的合作者一起准备一份提案，以获得英国研究与创新部门的资助，以支持进一步的工作。
卡迪夫大学副校长Colin Riordan教授补充道：“Huffaker教授的Ser Cymru集团的工作在支持更广泛的化合物半导体集群CS Connected的持续成功方面发挥了至关重要的作用，该集群将南方的十个行业和学术合作伙伴聚集在一起威尔士开发21世纪技术，创造经济繁荣。“
Huffaker教授补充说：“我们的研究为工业带来直接利益。我们正与空中客车公司和复合半导体应用弹片公司密切合作，将这项技术应用于未来的自由空间光学通信系统。”