瑞士科學(xué)家研制出兼容硅芯片的鍺錫半導(dǎo)體激光器

瑞士科學(xué)家已經(jīng)成功研制出了首個僅以碳族元素(第四族)所組成的“鍺錫半導(dǎo)體激光器”，這意味著它可以與該族的其它元素相兼容，比如硅和鉛。說得再通俗一點，這項研究成果等于是打開了在芯片內(nèi)使用激光進行通信的大門（不僅比銅布線速度更快、而且也更加節(jié)能）。盡管此前有展示過使用了鍺激光技術(shù)的芯片，但尤里希研究中心的這套方案卻更容易實現(xiàn)——因為它可以直接嵌入芯片。 \%Pma8&d  
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來自尤里希旗下“皮特格林貝格研究所”(PGI-9)和“保羅謝勒研究所”(Paul Scherrer Institute)的科學(xué)家們已經(jīng)用鍺和錫制成了實驗用的附件，并且在硅晶片上進行了測試。 &mCs%l  
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保羅謝勒研究所在測定之后發(fā)現(xiàn)，鍺錫化合物可以同時產(chǎn)生和放大激光信號，而且錫元素對這種新設(shè)備的光學(xué)性能顯得非常重要。 ?SBh^/zf  
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PGI-9博士生Stephen Wirths補充道：“高含錫量決定了它的光學(xué)性能，這是我們首次在晶格中摻入了超過10%的錫而沒有損失其光學(xué)品質(zhì)”。 R65;oJh  
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目前電子系統(tǒng)中所使用的半導(dǎo)體激光器，主要由元素周期表中的第三族或第五族元素所組成，比如砷化鎵。 ~Ay  
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也正因為如此，由這些材料制成的激光器無法與其它硅基半導(dǎo)體裝置直接兼容(不僅困難，而且費力)。此外，由于其連接材料擁有不同的系數(shù)，裝置的使用壽命也會有所降低。 @oUf}rMiDa  
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PGI-9博士Dan Buca表示：“這款激光裝置可以在有史以來的最低溫下工作(零下183攝氏度/零下297.4華氏度)”。相信這款測試系統(tǒng)在優(yōu)化之后，還會帶來更加優(yōu)異的性能表現(xiàn)。 BF@m)w.v  
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此外，同步電路的時鐘信號可使用高達30%的能量，這樣可以在光傳輸過程中節(jié)省大量能量。有關(guān)這項研究的全文，可以移步至《自然光子學(xué)》(Nature Photonics)雜志上觀看。 e&r+w!  
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（編譯自：Gizmag，來源：Forschungszentrum Jülich）