突破67 GHz带宽纪录：氮化硅波导集成碳纳米管光探测器实现1.55μm与2μm双波段高速探测

2026-09-28 15:02:45
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引言

随着全球数据流量呈指数级增长、人工智能算力需求爆发式提升，传统基于1.55 μm通信C波段的光互连系统正逼近其物理极限。在此背景下，2 μm波段凭借石英光纤更低的传输损耗（约0.2 dB/km）以及数倍于C波段的可用频谱资源，被视为下一代超大容量光通信、星地激光链路、红外传感与气体监测的关键窗口。然而，在2 μm波段实现兼具高速、高灵敏度、低暗电流且与CMOS工艺兼容的探测器，长期是领域内一大瓶颈。

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近日，北京大学电子学院碳基电子学研究中心王胜团队、北京大学电子学院常林团队以及中科院半导体所郑军团队合作，在《美国化学会·纳米》（ACS Nano）上发表突破性成果。他们成功研制出氮化硅（SiNx）波导集成的碳纳米管光探测器，首次在1.55 μm与2 μm双通信波段同时实现3 dB带宽超过67 GHz（受限于测试系统），其中2 μm波段的带宽性能创下该波段高速探测器的世界新纪录。这一成果标志着碳基光电探测技术正式迈入双波段、高速、低功耗、高集成度的新阶段。