HOME > Pritisnite > Raziskovalci krotijo silicij za interakcijo s svetlobo za mikroelektroniko naslednje generacije
Lastni način sloja silicijevih fotonskih kristalov. KREDIT Sergej Djakov, Sergej Tihodejev, Nikolaj Gippius |
Povzetek:
Raziskovalci Skoltecha in njihovi kolegi z Inštituta za fiziko mikrostruktur RAS, Državne univerze Lobačevskega v Nižnem Novgorodu, Univerze ITMO, Moskovske državne univerze Lomonosov in Splošnega fizikalnega inštituta AM Prohorova so našli način za povečanje fotoluminiscence v siliciju, zloglasno slabem sevalniku in absorberju fotonov v središču vse moderne elektronike. To odkritje lahko utira pot do fotonskih integriranih vezij in poveča njihovo zmogljivost. Prispevek je bil objavljen v reviji Laser and Photonics Reviews.
Raziskovalci krotijo silicij za interakcijo s svetlobo za mikroelektroniko naslednje generacije
Moskva, Rusija | Objavljeno 11. junija 2021
Zaradi "naravne selekcije" v polprevodniški tehnologiji je skoraj 80 let silicij postal glavni material za sekance. Večina digitalnih mikrovezjev je ustvarjenih s tehnologijo CMOS (CMOS), kar pomeni komplementarni polprevodnik kovinski oksid. Kljub temu so proizvajalci dosegli še večjo zmogljivost: sproščanje toplote zaradi visoke gostote elementov v vezjih CMOS.
Ena od možnih rešitev je zmanjšanje proizvodnje toplote s prehodom s kovinskih povezav med elementi v mikrovezjih na optična: za razliko od elektronov v vodnikih lahko fotoni prevozijo velike razdalje v valovnih dolžinah z minimalnimi toplotnimi izgubami.
»Prehod na fotonska integrirana vezja, združljiva s CMOS, bo omogočil tudi znatno povečanje hitrosti prenosa informacij znotraj čipa in med posameznimi čipi v sodobnih računalnikih, s čimer bodo hitrejši. Na žalost silicij sam šibko komunicira s svetlobo: je slab oddajnik in slab absorber fotonov. Zato je ukrotitev silicija za učinkovito interakcijo s svetlobo bistvena naloga, «pravi Sergey Dyakov, starejši raziskovalec pri Skoltechu in prvi avtor članka.
Dyakovu in njegovim sodelavcem je uspelo izboljšati fotoluminiscenco na osnovi silicija z uporabo kvantnih pik germanija in posebej zasnovanega fotonskega kristala. Uporabili so resonator, ki temelji na vezanih stanjih v kontinuumu, zamisel, izposojeno iz kvantne mehanike: ti resonatorji ustvarijo učinkovito omejevanje svetlobe v sebi, saj simetrija elektromagnetnega polja znotraj resonatorja ne ustreza simetriji elektromagnetnih valov okoliški prostor.
Za vir luminiscence so izbrali tudi nanootočje germanija, ki ga je mogoče vgraditi na želeno mesto na silikonskem čipu. "Uporaba vezanih stanj v kontinuumu je povečala intenzivnost luminiscence za več kot stokrat," pravi Dyakov in poudarja, da nas lahko pripelje do fotonskih integriranih vezij, združljivih s CMOS.
»Rezultati odpirajo nove možnosti za ustvarjanje učinkovitih virov sevanja na osnovi silicija, vgrajenih v vezja sodobne mikroelektronike z optično obdelavo signalov. Trenutno obstaja veliko skupin, ki se ukvarjajo z ustvarjanjem svetlečih diod na podlagi takšnih struktur in principov njihovega povezovanja z drugimi elementi na optoelektronskem čipu, «je povedal profesor Nikolay Gippius, vodja skupine za teorijo nanofotonike v Centru za fotoniko in kvantne materiale na Skoltech, pravi.
####
Za več informacij kliknite tukaj
Kontakt:
Ilyana Zolotareva
897-777-14699
Copyright © Skolkovo Inštitut za znanost in tehnologijo (Skoltech)
Če imate komentar, prosim Kontakt nas.
Izdajalci novic, ne 7th Wave, Inc. ali Nanotechnology Now, so izključno odgovorni za točnost vsebine.
Sorodne povezave |
Povezane novice Press |
Novice in informacije
Molekularna prevleka krepi organske sončne celice Junij 11th, 2021
Vklop toplote: Prilagodljiva naprava za lokalizirano toplotno obdelavo živih tkiv Junij 11th, 2021
Možne prihodnosti
Vklop toplote: Prilagodljiva naprava za lokalizirano toplotno obdelavo živih tkiv Junij 11th, 2021
Tehnologija čipov
Magnetizem v novem eksperimentu žene kovine na izolatorje: Študija ponuja nova orodja za sondiranje novih spintronskih naprav Junij 4th, 2021
Izjemna žilavost šesterokotnega borovega nitrida je razkrita: 2D material se upira razpokam in opisu s stoletno staro teorijo mehanike loma Junij 2nd, 2021
Optično računanje / fotonsko računanje
Svetila: Steven DenBaars in John Bowers sta na konferenci Compound Semiconductor Week prejela glavno priznanje Maj 21st 2021
Pojav nove knjižnice heteronanostrukture Maj 14th, 2021
Z novo optično napravo lahko inženirji natančno prilagodijo barvo svetlobe April 23rd, 2021
Nova tehnologija gradi integrirana fotonska vezja z ultra nizkimi izgubami April 16th, 2021
Nanoelektronika
Nova tehnologija gradi integrirana fotonska vezja z ultra nizkimi izgubami April 16th, 2021
Grafen: Vse pod nadzorom: Raziskovalna skupina prikazuje nadzorni mehanizem za kvantni material April 9th, 2021
Prenos energije z nanodelci zlata, povezanimi s strukturami DNA April 9th, 2021
Odkritja
Molekularna prevleka krepi organske sončne celice Junij 11th, 2021
Vklop toplote: Prilagodljiva naprava za lokalizirano toplotno obdelavo živih tkiv Junij 11th, 2021
Obvestila
Vklop toplote: Prilagodljiva naprava za lokalizirano toplotno obdelavo živih tkiv Junij 11th, 2021
Intervjuji / Recenzije knjig / Eseji / Poročila / Podcasti / Revije / Bele knjige / Plakati
Molekularna prevleka krepi organske sončne celice Junij 11th, 2021
Vklop toplote: Prilagodljiva naprava za lokalizirano toplotno obdelavo živih tkiv Junij 11th, 2021
Fotonika / optika / laserji
Svetila: Steven DenBaars in John Bowers sta na konferenci Compound Semiconductor Week prejela glavno priznanje Maj 21st 2021
Pojav nove knjižnice heteronanostrukture Maj 14th, 2021
Z nanofotoni izboljšan pokrov za fazno slikanje v biologiji Maj 14th, 2021
Coinsmart. Najboljši Bitcoin-Börse v Evropi
Vir: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=56710