Мы становимся всё более зависимыми от полупроводниковых устройств и пропускной способности интернет-каналов. И потребность в новых фундаментальных технологиях ещё никогда не была настолько острой. Учёные работают над решением этой проблемы, их исследования показывают, что будущее – за интеграцией оптики и кремния.
Сжатие световых лучей
То есть, инженеры смогут создавать ещё более миниатюрные оптические компоненты, которые в свою очередь могут использоваться внутри сетевых устройств, оборудования для датацентров и даже проецирующих приборов. Это также значит, что появится возможность использовать нынешние оптоволоконные кабели для передачи пакетов данных большей плотности.
Волноводные устройства делают из аморфного кремниевого диоксида кремния (подобного современному стеклу) и покрывают тонким слоем золота. По мере того, как световой луч проходит через устройство, фотоны взаимодействуют с электронами на стыке между золотым покрытием и диоксидом кремния. Осцилляции электронов распространяются вдоль волн, передавая ту же информацию, что и сами световые волны. Новое устройство построено с использованием традиционных полупроводниковых технологий.
Не кремнием единым
На микроснимке выпущенного такого транзистора показана передача электронов. В центре находится затвор – инвертированное V. Два молибденовых контакта на каждой стороне являются истоком и стоком транзитора. Канал — световой цветной слой на основе арсенида галлия и индия под стоком, истоком и затвором.
Кстати, арсенид галлия и индия уже используется в оптоволоконных коммуникациях и радарных технологиях, однако новые миниатюрные транзисторы нацелены на вычислительные устройства и предположительно заменят кремний, полагают ученые. С их точки зрения, кремневые полупроводники уже исчерпали свой потенциал, и чем дальше — тем сложнее добиваться миниатюризации этих устройств.