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纳米激光实现芯片上光学传输

导读: 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和加州史丹介大学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。

  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)和加州史丹介大学(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份都和矽基板不相同,但研究人员们对于在标准矽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矽达到相同的结果,”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。

  (来源:华盛顿大学)

  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 、太阳能电池以及电晶体。

  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,以及利用氮化矽材料进行实验,期望取得进一步的进展。

  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。

  编译:Susan Hong

  (参考原文:Nanolaser Enables On-Chip Photonics,by R. Colin Johnson)

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