Корпорація TDK, японський виробник багатонаціональної електроніки, оголосила про розробку першого у світі детектора фотозйомки, здатного до ультра-швидкісної реакції 20 пікосекунд-в десять разів швидше, ніж існуючі фотопровідники.
Представник TDK повідомив Paperjam, що компанія має на меті почати надавати зразки для спільної розробки з клієнтами протягом одного року, при цьому повна комерціалізація очікується протягом трьох -п’яти років. Ця часова шкала висвітлює намір TDK перенести інновації з лабораторії на ринок, прокладаючи шлях до його інтеграції в технології нового покоління.
Якщо говорити про це, 20 пікосекунд-або двадцять трильйонів секунди-настільки швидко, що світло в той час рухається лише 6 міліметрів, що робить відповідь детектора ефективно миттєво для більшості швидкісних застосувань.
Технологічний прорив
Натомісний пристрій, який називається “елементом перетворення фотопінтроні”, був розроблений у співпраці з університету Ніхона в Японії. Він являє собою значний крок вперед в інтеграції оптичних, електронних та магнітних технологій.
На відміну від звичайних детекторів фотографій, які покладаються на напівпровідникові механізми та обмеження обличчя з точки зору швидкості та діапазону довжин хвиль, детектор Spin TDK використовує принципово інший підхід: він використовує нагрівання електронів в магнітних матеріалах для фотоелектронної конверсії-тобто для перетворення світла в електротехнічні сигнали.
TDK також підтвердив, що пристрій функціонує в широкому спектрі, відповідаючи на світло на довжинах хвиль 800 нанометрів (майже інфрачервоних) і поширюючись на видимий діапазон світла.
Детектор фотозапавів був побудований на технології магнітного тунельного стику (MTJ), методом, вже застосованим у мільярдах голівки жорсткого диска (HDD). Однією з ключових переваг такого підходу є те, що він не потребує зростання кристалів на однокристалічній підкладці, що робить технологію більш пристосованою до різних матеріалів та виробничих середовищ.
Чому це має значення
За даними TDK, прорив вирішує зростаючі вимоги систем штучного інтелекту (AI), які все частіше потребують більш швидкої та енергоефективної передачі даних та обробки даних. Сьогодні дані передаються між процесорами, графічними процесорами та пам'яттю за допомогою електричних сигналів-підхід, який досягає обмежень швидкості, особливо на більші відстані.
На відміну від цього, оптичне спілкування-використання світла замість електрики-здатне підтримувати високі швидкості незалежно від відстані. TDK вважає, що його детектор фотозверних фото може сприяти цьому зсуву шляхом перетворення оптичних сигналів в електричні сигнали з безпрецедентними швидкостями, а також зменшуючи споживання електроенергії.
Це може мати далекосяжні наслідки для дизайну та ефективності майбутнього апаратного забезпечення AI.
Більш широкі програми
Завдяки чутливості до швидкості та широкого спектру, детектор Spin має потенційне використання як у провідних, так і в бездротових програмах. TDK передбачає, що він відіграє ключову роль у розумних окулярах, надвисоких датчиках зображення, спектроскопічних аналізаторів, генеративних AI та поза 5G/6G комунікацій. Крім того, TDK підкреслив придатність технології для додатків AR/VR, таких як розумні окуляри розширеної та віртуальної реальності. Використання елементів MTJ-відома своєю стійкістю до космічних променів-також робить детектора перспективним кандидатом у космічні комунікації.