Krievijas zinātniekiem izdevās "sadraudzēties" ar silīciju ar gaismu, tuvinot jaunās paaudzes mikroelektronikas laikmetu vienu soli tuvāk
Krievu fiziķu grupa ir izstrādājusi jaunu metodi spēcīgu fotonu avotu ražošanai uz silīcija. Nākotnē šis atklājums var ļaut pārorientēt mikroshēmu darbību no strāvas uz fotoniem, savukārt šādu ķēžu darbības ātrums kļūs vienāds ar "gaismas" ātrumu ar pilnīgi minimālu mikroshēmu uzsildīšanu.
Silīcijs un tā pilnveidošana
Kā jūs zināt, standarta apstākļos silīcijs (šobrīd galvenais materiāls mikroshēmu un pusvadītāju ražošanai) absorbē un izstaro fotonus diezgan negribīgi.
Tajā pašā laikā mūsdienu izstrādājumos elementu izvietojuma blīvums kristālā ir tik augsts, ka siltums, kas izdalās strāvas pārejas laikā mikroshēmu darbības laiks jau diezgan nopietni traucē mikroshēmu veiktspējas pieaugumam, kā arī izraisa virkni citu saistītu problēmas.
Tāpēc pāreja uz datu plūsmu pārraidi, izmantojot fotonus, ir diezgan spējīga fundamentāli atrisināt šo problēmu, taču neviens vēl nav piedāvājis pieņemamus tehnoloģiskus risinājumus šajā virzienā.
Krievu zinātniekiem izdevās "sadraudzēties" starp silīciju un fotoniem, un tā viņi to izdarīja.
Veiksmīgs zinātnieku eksperiments
Inženieri nolēma silīcija struktūrā ieviest germānija nanodotus, un, pats galvenais, inženieriem izdevās arī izveidot īpašu fotonisku kristālu tieši uz silīcija virsmas.
Sākotnējā ideja bija tāda, ka fotoniskais kristāls veidos rezonatoru netālu no nanodota un tādējādi darbosies vairāku šo punktu izstaroto fotonu plūsmas pastiprinātājs, un tam vajadzētu pilnīgi pietikt funkcionēšanai elektroniskās shēmas.
Saskaņā ar paziņojumu presei portālā Skoltech, ideja par savstarpēji saistītiem stāvokļiem nepārtrauktībā tika ņemta no kvantu mehānikas.
Šajā gadījumā fotonu ierobežošana rezonatora reģionā ir iespējama sakarā ar to, ka elektromagnētiskā lauka simetrija pašā rezonatorā nesakrīt ar ārējās telpas elektromagnētisko viļņu simetriju.
Tātad turpmākā eksperimenta laikā zinātnieki ir sasnieguši spīduma intensitātes pieaugumu gandrīz simts reizes, un tas paver vienu no iespējamiem veidiem, kā pāriet uz saderīgu ar CMOS optoelektroniskās shēmas.
Zinātnieki ar eksperimenta rezultātiem dalījās portāla Laser and Photonics Reviews lapās.
Vai jums patika materiāls? Pēc tam novērtējiet to un neaizmirstiet abonēt kanālu.
Paldies par uzmanību.