由於(yu) 科學家首次直接在矽片上製造出納米級激光器,人們(men) 向將激光器和電子設備整合的艱難目標邁進了一步。這些微小的激光器是用化合物半導體(ti) 製造的。這些半導體(ti) 能以遠勝矽片的效率發光。
將光學處理過程同電子芯片結合為(wei) 發展高速計算能力提供了條件。電子設備善於(yu) 處理信息,因為(wei) 電子相互之間有著很強的作用力。然而,當電子移動起來傳(chuan) 遞信息時,這種相互作用也會(hui) 造成背景噪音並削弱信號。
相反,光子對彼此的影響很小,因此它們(men) 能以比電子更高的效率傳(chuan) 遞信息。這就是為(wei) 什麽(me) 光纜已經取代了高性能計算機電路板上的電線,以及穿越遠距離的電纜的緣故。
然而,計算機在同光進行合作時麵臨(lin) 著一種重要的限製:雖然矽能傳(chuan) 遞和探測光信號,它不能有效地產(chan) 生光。需要諸如砷化镓和磷化銦等化合物半導體(ti) 來形成優(you) 良的激光器。
因特爾公司和加利福尼亞(ya) 大學聖巴巴拉分校已經成功地將磷化銦激光器同矽緊密結合,從(cong) 而使磷化銦層產(chan) 生的光得以轉移到矽光導。
然而,這種結合非常昂貴,不利於(yu) 標準芯片製造,並且還不可能“種植”由矽片上的材料形成的激光器。
現在,加利福尼亞(ya) 大學伯克利分校的一個(ge) 科學家團隊克服了矽和化合物砷化镓結晶體(ti) 不匹配的問題。這種不匹配阻礙了激光器的植入。目前的進展使科學家能在矽 片上植入逐漸變細的六角形砷化镓和砷化銦柱。這些柱體(ti) 的基座直徑僅(jin) 有大約半微米。當外部激光器照射它們(men) 的頂端,這些納米支柱就成了激光器:激光在柱體(ti) 內(nei) 跳動,從(cong) 頂端到底部呈螺旋狀前進。
在實際應用中,研究人員預計納米激光器將能夠自行製造激光,無需外部激光器的幫助。
  該研究團隊的一名成員說,這是整合光學和電子學道路上的重要一步,但是在達到這一目標之前還有很多問題要克服。 
 
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