Useful content

Ρώσοι επιστήμονες κατάφεραν να «κάνουν φίλους» με το φως με πυρίτιο, φέρνοντας την εποχή της μικροηλεκτρονικής νέας γενιάς ένα βήμα πιο κοντά

click fraud protection

Μια ομάδα Ρώσων φυσικών ανέπτυξε μια νέα μέθοδο για την παραγωγή ισχυρών πηγών φωτονίων στο πυρίτιο. Στο μέλλον, αυτή η ανακάλυψη μπορεί να επιτρέψει τον αναπροσανατολισμό της λειτουργίας των τσιπ από ρεύμα σε φωτόνια, ενώ η ταχύτητα λειτουργίας τέτοιων κυκλωμάτων θα γίνει ίση με την ταχύτητα "φωτός" με απόλυτη ελάχιστη θέρμανση των τσιπ.

Η εγγενής δομή του στρώματος φωτονικού κρυστάλλου πυριτίου. Πηγή εικόνας: Skoltech
Η εγγενής δομή του στρώματος φωτονικού κρυστάλλου πυριτίου. Πηγή εικόνας: Skoltech
Η εγγενής δομή του στρώματος φωτονικού κρυστάλλου πυριτίου. Πηγή εικόνας: Skoltech

Το πυρίτιο και η φινέτσα του

Όπως γνωρίζετε, υπό τυπικές συνθήκες το πυρίτιο (σήμερα το κύριο υλικό για την παραγωγή τσιπς και ημιαγωγών) απορροφά και εκπέμπει φωτόνια μάλλον απρόθυμα.

Ταυτόχρονα, στα σύγχρονα προϊόντα, η πυκνότητα της διάταξης των στοιχείων στον κρύσταλλο είναι τόσο μεγάλη που η θερμότητα που απελευθερώνεται κατά τη διέλευση του ρεύματος σε ο χρόνος λειτουργίας των τσιπ παρεμβαίνει ήδη αρκετά σοβαρά στην αύξηση της απόδοσης των μικροκυκλωμάτων και προκαλεί επίσης πολλά άλλα σχετικά προβλήματα.

instagram viewer

Επομένως, η μετάβαση στη μετάδοση ροών δεδομένων με τη χρήση φωτονίων είναι αρκετά ικανή να λύσει θεμελιωδώς αυτό το πρόβλημα, αλλά κανείς δεν έχει προτείνει ακόμη αποδεκτές τεχνολογικές λύσεις προς αυτή την κατεύθυνση.

Ρώσοι επιστήμονες πέτυχαν να «κάνουν φίλους» μεταξύ πυριτίου και φωτονίων και έτσι το έκαναν.

Επιτυχημένο πείραμα επιστημόνων

Οι μηχανικοί αποφάσισαν να εισαγάγουν νανοκολλήματα γερμανίου στη δομή πυριτίου και, το πιο σημαντικό, οι μηχανικοί κατάφεραν επίσης να δημιουργήσουν έναν ειδικό φωτονικό κρύσταλλο απευθείας στην επιφάνεια του πυριτίου.

Η αρχική ιδέα ήταν ότι ένας φωτονικός κρύσταλλος θα σχημάτιζε έναν αντηχείο κοντά σε ένα νανοκόμμα και έτσι θα ενεργούσε πολλαπλός ενισχυτής της ροής φωτονίων που εκπέμπεται από αυτό ακριβώς το σημείο, και αυτό θα πρέπει να είναι αρκετά αρκετό για τη λειτουργία ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Στρώμα φωτονικού κρυστάλλου πυριτίου (αριστερά), οι ιδιομορφές του (κέντρο) και το φάσμα εκπομπών του (δεξιά). Πηγή εικόνας: Skoltech
Στρώμα φωτονικού κρυστάλλου πυριτίου (αριστερά), οι ιδιομορφές του (κέντρο) και το φάσμα εκπομπών του (δεξιά). Πηγή εικόνας: Skoltech

Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου στην πύλη Skoltech, η ιδέα των διασυνδεδεμένων καταστάσεων σε μια συνέχεια προήλθε από την κβαντομηχανική.

Σε αυτή την περίπτωση, ο περιορισμός των φωτονίων στην περιοχή του αντηχείου είναι δυνατός λόγω του γεγονότος ότι η συμμετρία του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου στον ίδιο τον συντονιστή δεν συμπίπτει με τη συμμετρία των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων του εξωτερικού χώρου.

Έτσι, κατά τη διάρκεια ενός περαιτέρω πειράματος, οι επιστήμονες πέτυχαν μια αύξηση στην ένταση της λάμψης σχεδόν εκατό φορές, και αυτό ανοίγει έναν από τους πιθανούς τρόπους μετάβασης σε συμβατό με CMOS οπτικοηλεκτρονικά κυκλώματα.

Οι επιστήμονες μοιράστηκαν τα αποτελέσματα του πειράματος στις σελίδες της πύλης Laser and Photonics Reviews.

Σας άρεσε το υλικό; Στη συνέχεια, βαθμολογήστε το και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι.

Ευχαριστώ για την προσοχή.

Εκατόν προβλήματα με την οροφή λόγω λανθασμένης ρύθμισης των βιδών

Εκατόν προβλήματα με την οροφή λόγω λανθασμένης ρύθμισης των βιδών

Νομίζω ότι θα είναι περίπου μπανάλ πράγματα. Ωστόσο, μια-δυο φορές έχω δει αυτό το λάθος, ακόμη κ...

Διαβάστε περισσότερα

Αεριούχα zarostaet βρύα. Όπως έχω αφήσει αυτό να συμβεί;

Αεριούχα zarostaet βρύα. Όπως έχω αφήσει αυτό να συμβεί;

Εκπλήξεις στο εργοτάξιο μου μάλλον δεν θα τελειώσει ποτέ. Αλλά θα ήταν επιθυμητό ότι συχνά ήταν ε...

Διαβάστε περισσότερα

Πώς να ποτίσει το δέντρο χρήματα και το χειμώνα

Πώς να ποτίσει το δέντρο χρήματα και το χειμώνα

Krassulla, αυτή είναι η επιστημονική ονομασία του φυτού της οικογένειας Crassulaceae, πιο γνωστό...

Διαβάστε περισσότερα

Instagram story viewer