纳米级雷射技术助力芯片的光学传输

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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的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。