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연구원들은 차세대 마이크로 일렉트로닉스를 위해 빛과 상호 작용하기 위해 실리콘 길들이기

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실리콘 포토 닉 크리스탈 층의 자체 모드. 신용 Sergey Dyakov, Sergey Tikhodeev, Nikolay Gippius
실리콘 포토 닉 크리스탈 층의 자체 모드. 신용
세르게이 디아코프, 세르게이 티코예프, 니콜라이 기피우스

요약 :
Skoltech 연구원과 RAS 마이크로 구조 물리 연구소, 니즈니 노브 고로드의 Lobachevsky State University, ITMO 대학, Lomonosov Moscow State University 및 AM Prokhorov General Physics Institute의 동료들은 악명 높은 방출기 및 흡수기 인 실리콘에서 광 발광을 증가시키는 방법을 발견했습니다. 모든 현대 전자 제품의 중심에있는 광자의 이 발견은 포토 닉 집적 회로의 길을 열어 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이 논문은 Laser and Photonics Reviews 저널에 게재되었습니다.

연구원들은 차세대 마이크로 일렉트로닉스를 위해 빛과 상호 작용하기 위해 실리콘 길들이기


모스크바, 러시아 | 게시일 : 11 년 2021 월 XNUMX 일

거의 80 년 동안 반도체 기술에서“자연 선택”으로 인해 실리콘이 칩의 주요 소재로 부상했습니다. 대부분의 디지털 초소형 회로는 CMOS 기술 (CMOS)을 사용하여 생성되며, 이는 보완 금속 산화물 반도체를 나타냅니다. 그러나 제조업체는 성능을 더욱 향상시키기 위해 벽에 부딪 혔습니다. CMOS 회로의 고밀도 요소로 인한 열 방출입니다.

한 가지 잠재적 인 해결 방법은 미세 회로의 요소 사이의 금속 연결에서 광학 연결로 전환하여 열 발생을 줄이는 것입니다. 전도체의 전자와 달리 광자는 열 손실을 최소화하면서 파동으로 엄청난 거리를 이동할 수 있습니다.

“CMOS 호환 포토 닉 집적 회로로의 전환은 또한 칩 내부와 최신 컴퓨터의 개별 칩 간의 정보 전송 속도를 크게 증가시켜 더욱 빠르게 만들 수있게합니다. 안타깝게도 실리콘 자체는 ​​빛과 약하게 상호 작용합니다.이 물질은 방사체와 광자의 흡수력이 좋지 않습니다. 따라서 빛과 효과적으로 상호 작용하기 위해 실리콘을 길들이는 것은 필수적인 작업입니다.”라고 Skoltech의 선임 연구원이자이 논문의 첫 번째 저자 인 Sergey Dyakov는 말합니다.

Dyakov와 그의 동료들은 게르마늄 양자점과 특별히 설계된 광결정을 사용하여 실리콘 기반 광 발광을 향상시키는 데 성공했습니다. 그들은 양자 역학에서 빌린 아이디어 인 연속체의 경계 상태에 기반한 공진기를 사용했습니다.이 공진기는 공진기 내부의 전자기장의 대칭이 전자파의 대칭과 일치하지 않기 때문에 내부에 빛을 효과적으로 제한합니다. 주변 공간.

그들은 또한 발광 원으로 게르마늄 나노 섬을 선택했으며, 이는 실리콘 칩의 원하는 위치에 내장 될 수 있습니다. “연속체에서 결합 상태를 사용하면 발광 강도가 XNUMX 배 이상 증가했습니다.

“이 결과는 광학 신호 처리 기능을 갖춘 최신 마이크로 일렉트로닉스 회로에 내장 된 실리콘 기반의 효율적인 방사원을 생성 할 수있는 새로운 가능성을 열어줍니다. 현재 이러한 구조와 광전자 칩의 다른 요소와의 결합 원리를 기반으로 발광 다이오드를 만드는 작업을 수행하는 많은 그룹이 있습니다.”라고 말했습니다. Skoltech는 말합니다.

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연락처 :
일리아나 졸로 타 레바
897-777-14699

저작권 © Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech)

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출처 : http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=56710

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