বিপ্লবীসিলিকন ফটোডিটেক্টর(সি ফটোডিটেক্টর)
বিপ্লবী অল-সিলিকন ফটোডিটেক্টর（সি ফটোডিটেক্টর), ঐতিহ্যবাহী কর্মক্ষমতা ছাড়িয়ে
কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা মডেল এবং গভীর নিউরাল নেটওয়ার্কের ক্রমবর্ধমান জটিলতার সাথে, কম্পিউটিং ক্লাস্টারগুলি প্রসেসর, মেমোরি এবং কম্পিউট নোডের মধ্যে নেটওয়ার্ক যোগাযোগের উপর উচ্চ চাহিদা তৈরি করে। তবে, বৈদ্যুতিক সংযোগের উপর ভিত্তি করে ঐতিহ্যবাহী অন-চিপ এবং ইন্টার-চিপ নেটওয়ার্কগুলি ব্যান্ডউইথ, ল্যাটেন্সি এবং বিদ্যুৎ ব্যবহারের ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটাতে অক্ষম হয়েছে। এই বাধা সমাধানের জন্য, দীর্ঘ ট্রান্সমিশন দূরত্ব, দ্রুত গতি, উচ্চ শক্তি দক্ষতা সুবিধা সহ অপটিক্যাল ইন্টারকানেকশন প্রযুক্তি ধীরে ধীরে ভবিষ্যতের উন্নয়নের আশা হয়ে ওঠে। এর মধ্যে, CMOS প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে সিলিকন ফোটোনিক প্রযুক্তি তার উচ্চ ইন্টিগ্রেশন, কম খরচ এবং প্রক্রিয়াকরণ নির্ভুলতার কারণে দুর্দান্ত সম্ভাবনা দেখায়। তবে, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন ফটোডিটেক্টরগুলির বাস্তবায়ন এখনও অনেক চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি। সাধারণত, ফটোডিটেক্টরগুলিকে সনাক্তকরণ কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য জার্মেনিয়াম (Ge) এর মতো সংকীর্ণ ব্যান্ড ফাঁক সহ উপকরণগুলিকে একীভূত করতে হয়, তবে এটি আরও জটিল উত্পাদন প্রক্রিয়া, উচ্চ খরচ এবং অনিয়মিত ফলনের দিকে পরিচালিত করে। গবেষণা দল কর্তৃক তৈরি সম্পূর্ণ-সিলিকন ফটোডিটেক্টরটি জার্মেনিয়াম ব্যবহার ছাড়াই প্রতি চ্যানেলে ১৬০ গিগাবাইট/সেকেন্ড ডেটা ট্রান্সমিশন গতি অর্জন করেছে, যার মোট ট্রান্সমিশন ব্যান্ডউইথ ১.২৮ টেরাবাইট/সেকেন্ড, একটি উদ্ভাবনী ডুয়াল-মাইক্রোরিং রেজোনেটর ডিজাইনের মাধ্যমে।
সম্প্রতি, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের একটি যৌথ গবেষণা দল একটি উদ্ভাবনী গবেষণা প্রকাশ করেছে, যেখানে ঘোষণা করা হয়েছে যে তারা সফলভাবে একটি অল-সিলিকন অ্যাভ্যাল্যাঞ্চ ফটোডায়োড তৈরি করেছে (APD ফটোডিটেক্টর) চিপ। এই চিপে অতি-উচ্চ গতি এবং কম খরচের ফটোইলেকট্রিক ইন্টারফেস ফাংশন রয়েছে, যা ভবিষ্যতের অপটিক্যাল নেটওয়ার্কগুলিতে প্রতি সেকেন্ডে 3.2 টেরাবাইটের বেশি ডেটা স্থানান্তর অর্জন করবে বলে আশা করা হচ্ছে।
প্রযুক্তিগত অগ্রগতি: ডাবল মাইক্রোরিং রেজোনেটর ডিজাইন
ঐতিহ্যবাহী ফটোডিটেক্টরগুলিতে প্রায়শই ব্যান্ডউইথ এবং প্রতিক্রিয়াশীলতার মধ্যে অমীমাংসিত দ্বন্দ্ব থাকে। গবেষণা দলটি একটি ডাবল-মাইক্রোরিং রেজোনেটর ডিজাইন ব্যবহার করে এবং চ্যানেলগুলির মধ্যে ক্রস-টক কার্যকরভাবে দমন করে এই দ্বন্দ্ব সফলভাবে হ্রাস করেছে। পরীক্ষামূলক ফলাফল দেখায় যেসম্পূর্ণ-সিলিকন ফটোডিটেক্টরএর প্রতিক্রিয়া ০.৪ A/W, ১ nA পর্যন্ত কম অন্ধকার প্রবাহ, ৪০ GHz এর উচ্চ ব্যান্ডউইথ এবং -৫০ dB এর কম অত্যন্ত কম বৈদ্যুতিক ক্রসটক রয়েছে। এই কর্মক্ষমতা সিলিকন-জার্মেনিয়াম এবং III-V উপকরণের উপর ভিত্তি করে বর্তমান বাণিজ্যিক ফটোডিটেক্টরের সাথে তুলনীয়।
ভবিষ্যতের দিকে তাকানো: অপটিক্যাল নেটওয়ার্কগুলিতে উদ্ভাবনের পথ
অল-সিলিকন ফটোডিটেক্টরের সফল বিকাশ কেবল প্রযুক্তির ক্ষেত্রে ঐতিহ্যবাহী সমাধানকেই ছাড়িয়ে যায়নি, বরং খরচের প্রায় 40% সাশ্রয়ও করেছে, যা ভবিষ্যতে উচ্চ-গতির, কম খরচের অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক বাস্তবায়নের পথ প্রশস্ত করেছে। প্রযুক্তিটি বিদ্যমান CMOS প্রক্রিয়াগুলির সাথে সম্পূর্ণ সামঞ্জস্যপূর্ণ, অত্যন্ত উচ্চ ফলন এবং ফলন রয়েছে এবং ভবিষ্যতে সিলিকন ফোটোনিক্স প্রযুক্তির ক্ষেত্রে এটি একটি আদর্শ উপাদান হয়ে উঠবে বলে আশা করা হচ্ছে। ভবিষ্যতে, গবেষণা দল ডোপিং ঘনত্ব হ্রাস করে এবং ইমপ্লান্টেশন অবস্থার উন্নতি করে ফটোডিটেক্টরের শোষণ হার এবং ব্যান্ডউইথ কর্মক্ষমতা আরও উন্নত করার জন্য নকশাটি অপ্টিমাইজ করার পরিকল্পনা চালিয়ে যাওয়ার পরিকল্পনা করছে। একই সাথে, গবেষণাটি আরও অন্বেষণ করবে যে কীভাবে এই অল-সিলিকন প্রযুক্তি পরবর্তী প্রজন্মের AI ক্লাস্টারগুলিতে অপটিক্যাল নেটওয়ার্কগুলিতে উচ্চতর ব্যান্ডউইথ, স্কেলেবিলিটি এবং শক্তি দক্ষতা অর্জনের জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে।
পোস্টের সময়: মার্চ-৩১-২০২৫