【48812】用于光通信与光核算 我国在国际上创始新式场效应调控光电二极管

  记者从中国科学技能大学得悉，该校孙海定教授课题组与武汉大学刘胜院士团队协作，在国际上初次提出了新式三电极光电PN结二极管结构，构筑载流子调制新方法，完成了第三端口外加电场对二极管光电特性的有用调控。相关研究成果日前在线发表于期刊《天然•电子学》。

  光电二极管作为光电集成芯片中必需的根本元件，已被大范围的使用于LED、激光器、勘探器等。但是，无论是作为发光单元仍是勘探单元的光电二极管，均需装备相应的外部驱动电路来完成电信号和光信号之间的转化。这一传统形式极大地约束了整个光电体系的信号传输速度和带宽，也不可避免地增大了体系体积和复杂度，约束了整个光电技能的集成与开展。

  研究人员经过在P型区域引进“第三电极”，将传统的光电二极管与一个“金属-氧化物-半导体”结构能够进行奇妙而又紧凑的片上器材集成。这种三端二极管减少了光通信体系中对外部偏置器电路的需求，完成了更小体积、更宽带宽的光通信体系。当三电极二极管切换为光电二极管形式作业时，受第三端口施加的电压与入射光的一起操控，能轻松完成可重构的高速光电逻辑门，并且在切换不同的逻辑门时无需对器材自身的结构能够进行任何改动，并构成完好的光控逻辑电路，然后使用外加电场对二极管发光或勘探过程中的载流子输运行为进行相对有用调控。此外，团队还根据该新式光电二极管构建了光通信体系和可重构光电逻辑门体系，展现了该器材在光通信和光逻辑运算中的巨大使用潜力。

  研究人员表明，因为该器材结构和制造流程与工艺非常简略，该新式场效应调控光电二极管架构的提出，可被大范围的使用于其他由各种半导体资料制造成的有源光电子集成芯片和器材渠道上，对推进下一代高速和多功能光电集成芯片的开展有着重要价值。

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