納米激光實現芯片上光學傳輸

在晶片間以及晶片與電路板間傳送通訊訊號，是全球各地研究人員密集研究的重要領域之一。如今，美國西雅圖的華盛頓大學(University of Washington)和加州史丹介大學(Stanford University)已經開發出一種可利用電子調變簡化光通訊的奈米級晶片雷射技術。

由於晶片雷射所能製作的材料大部份都和矽基板不相同，但研究人員們對於在標準矽晶片上整合其厚度僅0.7nm的原子級雷射寄予厚望。

“目前我們在硒夾層之間利用鎢光子腔，但希望未來能以氮化矽達到相同的結果，”電子工程學教授Arka Majumdar表示。Arka Majumdar與研究員Xiaodong Xum及其博士生助理Sanfeng Wu共同進行這項研究。

一種利用厚度僅3個原子的超薄半導體材料，可將光子腔擴展成發射光線。

（來源：華盛頓大學）

根據Majumdar與Wu表示，這種厚度僅約3個原子的材料是目前最薄的半導體，不僅具有超高能效，而且能夠隻以27nW的訊號進行電光調變，使其成為晶片上通訊的理想選擇。這種新材料還鼓勵了其他研究團隊，利用這種新的半導體打造LED 、太陽能電池以及電晶體。

利用這種材料製作奈米雷射，需要打造一個可集中光線的限光腔體，並從鎢基材料層塑造而成。這種材料的優點可加以調整，並用於在標準頻率實現晶片上、晶片之間以及板級間通訊。

接下來，該研究團隊將仔細地分析材料特性，以及利用氮化矽材料進行實驗，期望取得進一步的進展。

這項研究由美國空軍辦公室的科學研究、國家科學基金會(NSF)、華盛頓的清潔能源研究所、美國能源署以及歐洲委員會(EC)等單位提供資金讚助。

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