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光トランシーバ | フォトダイオードの導入事例
- データセンターの進化を支える、光電変換デバイス
- AI技術の進展とデータ通信量の増大を背景に、データセンターで採用される光トランシーバーは、従来の100Gbpsから2024年頃を境に800Gbpsへの移行が進んでおり、将来的には1.6Tbps、3.2Tbpsへと、より一層の大容量化・高速化が要求されています。 デクセリアルズのフォトダイオードは、次世代高速光トランシーバーに求められる重要な性能を実現し、データセンターの技術革新を後押しします。
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アプリケーションへの適用
超高速光通信への対応
導波路型フォトダイオードは、側面からの入射光が半導体の「導波路」層を伝播しながら吸収され電気信号に変換されます。この構造により優れた感度と高速信号伝達を両立 。さらにUTC-PD技術との融合で300GHz超の超高速動作と大電流出力を実現、次世代光通信に対応します。
高速応答と部品の小型化を両立
導波路型フォトダイオードは薄い導波路層を持つことで、光により生成された電子や正孔が電極に到達するまでの移動時間が短縮され、高速応答を実現。さらにデバイスの薄型化が可能なため、他の光部品と同一基板上への集積が容易になり、システム全体の小型化に貢献します。
製品特性
導波路（どうはろ）型構造
「導波路型」構造のフォトダイオードは、光を上から入射させる従来の「表面入射型」とは異なり、光をデバイスの側面から入射させ、内部の光吸収層に沿って水平に伝搬させます。横方向の光伝達により伝達までに長い距離をとることができ光の吸収効率を高めると同時に、導波路層を薄くすることで電子や正孔が電極まで届く時間を短縮。この構造により「高速応答」と「高感度」の両立を可能にします。
UTC-PD技術との融合でさらに高速化
導波路型フォトダイオードをさらに高速化する新技術がUTC-PDです。通常、半導体の正孔は電子より移動速度が遅く高速化の障害となりますが、UTC-PDでは「誘電緩和」という現象を利用し正孔を「群れ」として一気に流すことでこの問題を解決。さらに電子専用の走行層を設けることで、正孔との干渉による速度低下や出力飽和を防ぎ、高速かつ高出力な動作を実現します。
