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纳米级雷射技术助力芯片的光学传输

作者:angelazhang时间:2015-07-14

在芯片间以及芯片与电路板间传送通讯讯号,是全球各地研究人员密集研究的重要领域之一。如今,美国西雅图的华盛顿大学(University of Washington)和加州史丹佛大学(Stanford University)已经开发出一种可利用电子调变简化光通讯纳米级芯片雷射技术。

 

由于芯片雷射所能制作的材料大部分都和硅基板不相同,但研究人员们对于在标准硅芯片上整合其厚度仅0.7nm的原子级雷射寄予厚望。

 

“目前我们在硒夹层之间利用钨光子腔,但希望未来能以氮化硅达到相同的结果,”电子工程学教授Arka Majumdar表示。Arka Majumdar与研究员Xiaodong Xum及其博士生助理Sanfeng Wu共同进行这项研究。

 

一种利用厚度仅3个原子的超薄半导体材料,可将光子腔扩展成发射光线。

 

根据Majumdar与Wu表示,这种厚度仅约3个原子的材料是目前最薄的半导体,不仅具有超高能效,而且能够只以27nW的讯号进行电光调变,使其成为芯片上通讯的理想选择。这种新材料还鼓励了其他研究团队,利用这种新的半导体打造LED 、太阳能电池以及晶体管。

 

利用这种材料制作纳米雷射,需要打造一个可集中光线的限光腔体,并从钨基材料层塑造而成。这种材料的优点可加以调整,并用于在标准频率实现芯片上、芯片之间以及板级间通讯。

 

接下来,该研究团队将仔细地分析材料特性,以及利用氮化硅材料进行实验,期望取得进一步进展。

 

这项研究由美国空军办公室的科学研究、国家科学基金会(NSF)、华盛顿的清洁能源研究所、美国能源署以及欧洲委员会(EC)等单位提供资金赞助。



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