近来，北京大学电子学院碳基电子学研讨中心王胜团队与北京大学电子学院常林团队、中科院半导体所郑军团队协作，在高速光勘探器范畴取得重要发展，成功研制出氮化硅（SiNx）波导集成的碳纳米管光勘探器，完成1.55 μm与2 μm双通讯波段高速、高灵敏度、低暗电流光电转化，3-dB带宽均逾越 67GHz，创下2 μm波段高速光勘探器带宽新纪录。相关效果以《作业于1.55 μm与2 μm波段、带宽超 67 GHz的氮化硅波导集成碳纳米管光勘探器》（“SiNx Waveguide-Integrated Carbon Nanotube Photodetector with Bandwidth over 67 GHz Operating at 1.55 and 2 μm Band”）为题，于2026年4月24日在线发表于《美国化学会·纳米》（ACS Nano）。

  强盗通讯技能、人工智能等技能的快速的提高，传统1.55 μm通讯C波段迫临容量极限，新式的2 μm波段凭仗超低光纤传输损耗、超宽频谱资源，有望成为下一代超大容量光通讯、星地链路、气体传感与红外成像使用的重要波段。但是，传统锗、铟镓砷等资料构建的勘探器在 2 μm 波段存在呼应度低、带宽缺乏、暗电流大、CMOS 兼容性差等问题。而碳纳米管资料具有高载流子迁移率、高饱满速度、红外波段高的光吸收系数、带隙随直径可调、CMOS工艺兼容等一起优势，是完成高速勘探器的抱负资料。研讨团队选用均匀直径约1.5 nm高密度取向碳纳米管阵列，其吸收光谱能够完美掩盖1.55 μm到2 μm波段，一起结合钯-钛非对称触摸电极与低传输损耗的氮化硅波导，经过多物理场仿真优化器材结构，完成波导光场与碳纳米管阵列薄膜的高效耦合，一起大幅度下降器材 RC 时间常数，为完成勘探器的高呼应度和高带宽奠定根底。

  经严厉测验，该勘探器在双波段均完成世界抢先功能。1.55 μm 波段：−1 V 低偏压下，3 dB 带宽＞67 GHz（体系极限），呼应度 0.3 A/W，暗电流仅 100 nA；2 μm 波段：−1 V 偏压下，3 dB 带宽＞67 GHz（体系极限），呼应度达 0.41 A/W，暗电流低至 80 nA。而且经过高频S参数提取出来的理论带宽逾越 110 GHz。这是初次在 2 μm波段完成带宽逾越67 GHz的高速勘探器，逾越硅、锗、锗锡、III–V 族及石墨烯为代表的二维资料等现有计划，标志碳基光电勘探技能正式迈入双波段、高速、低功耗、高集成度的新阶段。一起，该器材具有低温制备（＜200 ℃）、CMOS 后道工艺兼容、单片光电集成（OEICs）潜力等优势。该效果为将来通讯体系从干流的1.55 μm 波段向2 μm 波段拓宽供给CMOS兼容的高速光勘探器解决计划，有望推进未来碳基集成电路芯片和光芯片的一体化集成。

  北京大学电子学院博士研讨生章皓昱、电子学院博士后赵红艳和中科院半导体所博士研讨生李嘉仪为论文一起榜首作者，北京大学电子学院王胜副研讨员、常林研讨员和我国科学院半导体所郑军副研讨员为论文一起通讯作者。该项研讨得到国家自然科学基金、国家要点研制计划等项目的赞助，并取得纳米器材物理与化学教育部要点实验室、光子传输与通讯全国要点实验室、北京大学微纳加工实验室的大力支持。

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