英国科学家已经开发出世界领先的复合半导体(CS)技术，可以驱动未来的高速数据通信。卡迪夫大学(Cardiff University)复合半导体研究所(ICS)的一个团队与合作者合作，创新了一种超快、高灵敏度的“雪崩光电二极管”(APD)，这种二极管产生的电子“噪音”比它的硅竞争对手要小。apd是一种高度敏感的半导体器件，它利用“光电效应”(当光照射到材料上时)将光转化为电。
世界各地都需要速度更快、超灵敏的“雪崩光电二极管”(APD)，用于高速数据通信和自动驾驶车辆的光探测和测距(LIDAR)系统。2019年7月8日《自然光子学》上发表了这一研究成果，概述了在制造超低过剩噪声和高灵敏度“雪崩光电二极管”(APD)方面的突破。卡迪夫大学的研究人员在塞姆鲁爵士教授、集成电路科学主任、塞姆鲁爵士高级工程与材料系主任戴安娜·赫奇巴克的带领下。
与谢菲尔德大学和加州大学洛杉矶分校的加州纳米系统研究所合作开发了这项技术。其研究是开发超低额外噪音和高灵敏度雪崩光电二极管，这有可能产生一种新型高性能接收器，用于网络和传感。该技术的创新之处在于利用分子束外延(MBE)在原子间“生长”复合半导体晶体的先进材料开发。这种特殊材料是相当复杂和具有挑战性的合成，因为它结合了四个不同的原子，需要一种新的MBE方法。
Ser Cymru MBE设备是专门为实现未来传感解决方案，整个具有挑战性的材料系列而设计。Cymru共同基金研究员谢世宇博士说：结果非常重要，因为它们在非常低信号的环境下，在室温下工作，而且非常重要的是，与目前大多数商业通信供应商使用的InP光电子平台兼容。这些“雪崩光电二极管”(APD)应用范围很广，在激光雷达或三维激光测绘中，被用来制作高分辨率的地图，应用于地貌、地震学以及一些自动驾驶汽车的控制和导航。
其研究发现可以改变APD的全球研究领域，开发的材料可以直接替代现有的AOD。产生更高的数据传输速率，或实现更长的传输距离。卡迪夫大学副校长Colin Riordan教授表示：赫芬顿教授的Ser Cymru小组研究对于支持更广泛复合半导体集群CS Connected的持续成功，起着至关重要的作用。CS Connected将南威尔士的10个行业和学术伙伴聚集在一起，开发21世纪的技术，创造经济繁荣。研究为工业带来了直接的好处，还能应用于未来的自由空间光学通信系统。
博科园｜研究/来自：卡迪夫大学
参考期刊《自然光子学》
DOI: 10.1038/s41566-019-0477-4
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