Ruskim znanstvenikom je svetlobo uspelo "spoprijateljiti" s silicijem in tako približati obdobje nove generacije mikroelektronike

Skupina ruskih fizikov je razvila novo metodo za proizvodnjo močnih fotonskih virov na siliciju. V prihodnosti bo to odkritje omogočilo preusmeritev delovanja čipov s toka na fotone, medtem ko bo hitrost delovanja takih vezij enaka hitrosti "svetlobe" z absolutno minimalnim segrevanjem čipov.

Notranja struktura silicijevega fotonskega kristalnega sloja. Vir slike: Skoltech

Silicij in njegova izpopolnjenost

Kot veste, v standardnih pogojih silicij (trenutno glavni material za proizvodnjo čipov in polprevodnikov) absorbira in oddaja fotone precej nejevoljno.

Hkrati je v sodobnih izdelkih gostota razporeditve elementov v kristalu tako velika, da toplota, ki se sprošča med prehodom toka skozi čas delovanja čipov že resno moti povečanje zmogljivosti mikrovezja in izzove tudi kopico drugih povezanih težave.

Zato je prehod na prenos podatkovnih tokov z uporabo fotonov povsem sposoben bistveno rešiti to težavo, vendar nihče še ni predlagal sprejemljivih tehnoloških rešitev v tej smeri.

Ruskim znanstvenikom je uspelo "sklepati prijateljstva" med silicijem in fotoni, in to jim je uspelo.

Uspešen poskus znanstvenikov

Inženirji so se odločili, da bodo v silicijevo strukturo vnesli germanijeve nanodote, in kar je najpomembneje, inženirjem je tudi uspelo ustvariti poseben fotonski kristal neposredno na površini silicija.

Prvotna zamisel je bila, da bi fotonski kristal tvoril resonator v bližini nanodota in tako deloval večkratni ojačevalnik toka fotonov, ki jih oddaja prav ta točka, in to bi moralo biti povsem dovolj za delovanje elektronska vezja.

Glede na sporočilo za javnost na portalu Skoltech je ideja o medsebojno povezanih stanjih v kontinuumu vzeta iz kvantne mehanike.

V tem primeru je omejitev fotonov v območju resonatorja možna zaradi dejstva, da simetrija elektromagnetnega polja v samem resonatorju ne sovpada s simetrijo elektromagnetnih valov zunanjega prostora.

Tako so znanstveniki med nadaljnjim poskusom dosegli povečanje intenzivnosti sijaja skoraj stokrat, kar odpira enega od možnih načinov za prehod na CMOS združljiv optoelektronskih vezij.

Znanstveniki so rezultate poskusa delili na straneh portala Laser and Photonics Reviews.

Vam je bil material všeč? Nato ocenite in se ne pozabite naročiti na kanal.

Hvala za pozornost.