Ruski znanstvenici uspjeli su se "sprijateljiti" sa svjetlošću pomoću silicija, približavajući eru nove generacije mikroelektronike korak bliže

Grupa ruskih fizičara razvila je novu metodu za proizvodnju snažnih izvora fotona na siliciju. U budućnosti bi ovo otkriće moglo omogućiti preusmjeravanje rada čipova sa struje na fotone, dok će brzina rada takvih krugova postati jednaka brzini "svjetlosti" uz apsolutno minimalno zagrijavanje čipova.

Unutarnja struktura sloja fotonskih kristala silicija. Izvor slike: Skoltech

Silicij i njegova dorada

Kao što znate, pod standardnim uvjetima silicij (koji je trenutno glavni materijal za proizvodnju čipova i poluvodiča) apsorbira i emitira fotone prilično nevoljko.

Istodobno, u suvremenim proizvodima gustoća rasporeda elemenata u kristalu toliko je velika da toplina oslobođena tijekom prolaska struje u vrijeme rada čipova već prilično ozbiljno ometa povećanje performansi mikro sklopova, a također izaziva hrpu drugih povezanih problema.

Stoga je prijelaz na prijenos tokova podataka pomoću fotona sasvim sposoban u osnovi riješiti ovaj problem, no nitko još nije predložio prihvatljiva tehnološka rješenja u tom smjeru.

Ruski znanstvenici uspjeli su se "sprijateljiti" između silicija i fotona, a to su i učinili.

Uspješan eksperiment znanstvenika

Inženjeri su odlučili unijeti germanijeve nanodote u strukturu silicija, a što je najvažnije, inženjeri su također uspjeli stvoriti poseban fotonski kristal izravno na površini silicija.

Prvotna ideja bila je da će fotonski kristal formirati rezonator u blizini nanodota i tako djelovati višestruko pojačalo fluksa fotona koje emitira upravo ova točka, a to bi trebalo biti sasvim dovoljno za funkcioniranje elektronički sklopovi.

Prema priopćenju za javnost na portalu Skoltech, ideja o međusobno povezanim stanjima u kontinuumu preuzeta je iz kvantne mehanike.

U ovom slučaju, ograničavanje fotona u području rezonatora moguće je zbog činjenice da se simetrija elektromagnetskog polja u samom rezonatoru ne podudara sa simetrijom elektromagnetskih valova vanjskog prostora.

Dakle, tijekom daljnjeg eksperimenta, znanstvenici su postigli povećanje intenziteta sjaja gotovo sto puta, a to otvara jedan od mogućih načina prelaska na CMOS kompatibilan optoelektronički sklopovi.

Znanstvenici su rezultate eksperimenta podijelili na stranicama portala Laser and Photonics Reviews.

Sviđa li vam se materijal? Zatim ocijenite i ne zaboravite se pretplatiti na kanal.

Hvala na pažnji.