Forscher präsentieren revolutionäres lichtemittierendes Silizium

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Das Emittieren von Licht aus Silizium ist seit Jahrzehnten der Heilige Gral in der Mikroelektronikindustrie.

Die Lösung dieses Rätsels würde die Computerwelt revolutionieren, da die Chips schneller als je zuvor werden.

Forscher der Technischen Universität Eindhoven haben jetzt eine Legierung mit Silizium entwickelt, die Licht emittieren kann.

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Das Team wird nun einen Siliziumlaser entwickeln, der in aktuelle Chips integriert werden soll.Die derzeitige Technologie, die auf Halbleitern basiert, stößt an ihre Grenzen.

Der begrenzende Faktor ist die Wärme, die aus dem Widerstand resultiert, den die Elektronen erfahren, wenn sie durch die Kupferleitungen wandern, die die vielen Transistoren auf einem Chip verbinden.

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Um den Datentransfer weiter voranzutreiben, ist eine neue Technik erforderlich, die keine Wärme erzeugt.Im Gegensatz zu Elektronen erfahren Photonen keinen Widerstand.

Da sie keine Masse oder Ladung haben, streuen sie weniger in dem Material, das sie durchqueren, und daher wird keine Wärme erzeugt.

Dadurch wird der Energieverbrauch gesenkt.

Darüber hinaus kann durch den Ersatz der elektrischen Kommunikation innerhalb eines Chips durch optische Kommunikation die Geschwindigkeit der On-Chip- und Chip-zu-Chip-Kommunikation um den Faktor 1000 erhöht werden.

Rechenzentren würden am meisten profitieren, mit schnellerem Datentransfer und weniger Energieverbrauch für Kühlsysteme.

Aber diese photonischen Chips werden auch neue Anwendungen in Reichweite bringen.

Denken Sie an lasergestützte Radargeräte für selbstfahrende Autos und chemische Sensoren zur medizinischen Diagnose oder zur Messung der Luft- und Lebensmittelqualität.Elektronentropfen emittiert ein PhotonDie Verwendung von Licht in Chips erfordert einen integrierten Laser.

Das wichtigste Halbleitermaterial, aus dem Computerchips hergestellt werden, ist Silizium.

Aber Massensilizium ist extrem ineffizient beim Emittieren von Licht und man dachte lange, es spiele keine Rolle in der Photonik.

So wandten sich die Wissenschaftler komplexeren Halbleitern wie Galliumarsenid und Indiumphosphid zu.

Diese sind gut im Emittieren von Licht, sind aber teurer als Silizium und lassen sich nur schwer in….

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