可提高傳感器處理速度的新型光泵激光器研究人員正在開發(fā)一種新型材料,可以提高傳感器和其他電子元件的處理速度。圖片來(lái)源:阿肯色大學(xué) 研究人員正在嘗試創(chuàng)造一種數(shù)字信息高速公路,可實(shí)現(xiàn)激光的快速數(shù)據(jù)傳輸,這種新型材料超越了傳統(tǒng)的硅芯片的材料。 由阿肯色大學(xué)的工程學(xué)教授Shui-Qing領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)多個(gè)研究人員組成的研究團(tuán)隊(duì)和半導(dǎo)體設(shè)備制造商合作,實(shí)現(xiàn)了一種新的激光器件的重大改進(jìn),這種新型的半導(dǎo)體設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)類似于電路注入形式的光的注入操作。這種由硅襯底上生長(zhǎng)的鍺錫制成的“光泵”激光器,可以以更低的成本獲得更快的微處理速度。 新的研究結(jié)果,在《ACS Photonics》雜志上進(jìn)行了報(bào)道,這本雜志隸屬美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì),論文表明這類激光器的最新版本是可以夠覆蓋更廣泛的波長(zhǎng)范圍,從2微米到3微米,切是使用較低的激射閾值和較高的操作溫度約為180開爾文(零下135華氏),這也意味著這種設(shè)備的耗電少。 合金鍺錫是一種很有前途的半導(dǎo)體材料,可以很容易地集成到電子電路中,例如計(jì)算機(jī)芯片和傳感器中。這種材料可能導(dǎo)致開發(fā)低成本、輕量、緊湊和低功耗的電子元件,用光進(jìn)行信息傳輸和傳感。 鍺錫材料能有效地發(fā)射光,而作為計(jì)算機(jī)芯片中應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅材料是不能做到這一點(diǎn)的。近年來(lái),材料科學(xué)家和工程師包括Yu和他的同事們對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的研究主要集中在硅襯底上生長(zhǎng)鍺錫,從而建立光電“超級(jí)”材料用以傳輸數(shù)據(jù),比目前的芯片速度更快。2016年Yu和他的同事們報(bào)道了第一代光泵激光器的制作。 研究人員首次實(shí)現(xiàn)了激光的運(yùn)行溫度高達(dá)110凱文。而最新研究實(shí)現(xiàn)的激光發(fā)射已經(jīng)達(dá)到180開爾文(零下135華氏度),這是鍺錫激光發(fā)射到目前為止的最高紀(jì)錄。 |