portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">計算機芯片中的晶體(ti) 管是電力性工作元件。如果能為(wei) 計算機芯片插上“光學傳(chuan) 輸”的翅膀，數據傳(chuan) 輸的速度將大大提升。因此，研究人員一直致力於(yu) 尋找將激光直接集成到矽芯片中的方法。據《自然·光子學》雜誌近日報道，法國巴黎納米科學與(yu) 技術中心（C2N）、意法半導體(ti) 公司（STME）和格勒諾布爾公司（CLG）等向著這一目標前進了一步。他們(men) 開發了一種可兼容的鍺-錫半導體(ti) 激光器，其效率可與(yu) 傳(chuan) 統砷化镓半導體(ti) 激光器相媲美。

portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">氮化矽和鋁構成的“應力層”上塗覆有幾微米厚的鍺-錫層。在氮化矽晶格的定向作用下，研究人員可以獲得光學放大效果。

portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">光學數據傳(chuan) 輸的數據速率和傳(chuan) 輸範圍均優(you) 於(yu) 電子處理模式，並且能耗更低。在未來，光學解決(jue) 方案將更多地應用於(yu) 板-板和芯片-芯片級短距離數據傳(chuan) 輸。其中，人工智能係統因為(wei) 需要錄入大量數據訓練算法，將由此受益匪淺。

portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">

portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">FSJ研究人員Detlev Grützmacher教授解釋說：“目前，廉價(jia) 激光器是我們(men) 缺乏的最關(guan) 鍵組件。能夠與(yu) 矽基CMOS技術兼容的電泵激光器將是理想的選擇。然而，純矽是一種‘間接半導體(ti) ’，不適合作為(wei) 激光材料。為(wei) 此，研究人員一般會(hui) 選擇III-V族化合物複合半導體(ti) 為(wei) 替代品，然而它們(men) 的晶格結構與(yu) 矽完全不同。因此，激光元件隻能先在外部製造，然後再進行集成。這樣的處理方式導致了成本的激增。”

portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">相比之下，鍺-錫激光器可以直接在CMOS生產(chan) 過程中製造。早在2015年，FSJ的研究人員就證實過，鍺-錫係統可以實現激光發射，而且錫含量是影響激光器性能的決(jue) 定性因素。FSJ研究人員Dan Buca博士說：“從(cong) 本質上講，純鍺是一種與(yu) 矽類似的間接半導體(ti) 。錫使其轉變為(wei) 製造激光源的直接半導體(ti) 。”

portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">FSJ開發的外延生長工藝技術已經被全球多個(ge) 研究小組所采用。通過進一步提高錫含量，激光器已經能夠在0℃下工作。然而，錫含量過高又會(hui) 降低激光效率。

portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">研究人員Nils von den Driesch說：“為(wei) 了使激光器具有相對較高的泵浦功率，我們(men) 以增加材料應力的方式彌補了錫含量降低導致的性能損失。”通過優(you) 化錫含量和泵浦功率，激光器產(chan) 生的餘(yu) 熱非常少，成為(wei) 第一款既能在脈衝(chong) 狀態下工作，又能在連續工作狀態下運轉的IV族半導體(ti) 激光器。

portant; margin-bottom: 17px !important; color: rgb(34, 34, 34) !important; font-size: 17px !important; word-wrap: break-word !important; line-height: 1.76 !important;">除用於(yu) 光學數據傳(chuan) 輸外，新型激光器還在紅外技術、夜視係統和氣體(ti) 傳(chuan) 感器等方麵有潛在應用價(jia) 值。