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植稀土元素铈,铕和镱入硅创造芯片未来

来源:产业前沿 | 发布时间:2016/3/23 | 浏览次数:

 

美国斯坦福大学的最新研究证明用于网络信号的硅芯片和稀土金属之间存在一种新连接,科学家打开了一扇更快速、更便宜的通讯之门。

硅是计算机工业心脏的“黄金标准”半导体,但缺乏产生、检测和扩增光信号的能力并在光纤中传输。如何放大这些光信号,我们依赖于稀土元素,这被认为与硅光学交互。

然而,索尔福德大学和萨里大学的物理学家们通过展示首次提出了一种新的发现,光可以通过电子在硅和稀土之间的“跳跃”直接产生。

“需要把硅芯片的电子数据转换成光,然后向下发送至光纤,然后回到电子数据,通过单独的装置。如果电子和光信号之间的转换可以在硅芯片上发生,这将简化数据周游世界的方式,“博士马克休斯,讲师物理学索尔福德大学解释说。

“这是‘英吉利海峡隧道因素’。而不是从一列火车渡轮改,然后回火车,你将有一个单一的火车之旅,这将是向前迈进一大步。”

稀土发出的光通常是非常特定的颜色或“波长”,而硅通常不会发出任何光线。然而,物理学家植稀土元素铈,铕和镱入硅,发现它不仅发出光,而且由稀土发射的波长已被转移至可以在光纤中使用。波长移位表明,已经发生了一个跳跃或电子从硅“过渡”到其他元素。

研究人员使用稀土注入硅的技术制作高性能的LED光探测器,这些设备能够产生和检测使用硅通讯波长的光。

休斯博士补充道:“总之,我们已经走出了第一步,证明了电子和光信号之间的转换,这可能被用于创造未来的硅芯片。

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