为光子集成电路铺平道路 科学家发现进步硅光致发光办法
近来,科学家发现了能进步硅光致发光(PL)的办法。硅是一切现代电子产品的中心,一起它在光子发射器和吸收器上的体现十分糟糕。而科学家的这项发现可能为光子集成电路铺平道路,进步其功能。这篇论文宣布在《Laser and Photonics Reviews》杂志上。
Skolkovo 科学技能研究所的研究人员,同俄罗斯科学院微结构物理研究所、下诺夫哥罗德罗巴切夫斯基国立大学、ITMO 大学、莫斯科国立罗蒙诺索夫大学和 A.M. Prokhorov 一般物理研究所的研究人员一起协作,发现了这个新打破。
在近 80 年来,半导体技能的“自然挑选”导致硅成为了芯片的首要资料。大多数数字微电路是运用互补金属氧化物半导体技能(CMOS)创立的。但制造商在进一步进步其功能的道路上遇到了一堵墙:由于 CMOS 电路中元素的高密度而导致的热量开释。
一个潜在的解决办法是经过将微电路中元素之间的金属衔接换成光学衔接来削减热量的发生:与导体中的电子不同,光子能够在波导中以最小的热丢失进行巨大的间隔传达。
来自 Skolkovo 的高档研究员、该论文的榜首作者 Sergey Dyakov 表明:“向 CMOS 兼容的光子集成电路的过渡也将使现代计算机中的芯片内和单个芯片之间的信息传输率大幅进步,使其速度更快。不幸的是,硅自身与光的相互作用很弱:它是一个不幸的光子发射器和一个不幸的吸收器。因而,征服硅以有用地与光互动是一项重要的使命”。
Dyakov 和他的搭档们现已成功地运用锗量子点和一种特别规划的光子晶体来增强硅基光致发光。他们运用了一种根据接连体中束缚态的谐振器,这是一个从量子力学中借用的主意:这些谐振器在其内部对光发生了有用的约束,由于谐振器内部的电磁场的对称性与周围空间的电磁波的对称性不相契合。
他们还挑选了锗纳米片作为发光源,它能够被嵌入到硅芯片上所需的当地。"运用接连体中的束缚态使发光强度增加了一百多倍,"Dyakov说,并指出它能够使咱们取得兼容CMOS的光子集成电路。
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