效率高1000倍的纳米LED打开了更快速微芯片的大门

　　[据固态技术网站2017年1月13日报道]  微芯片内/间的电子数据连接日益成为全数据业务指数增长的瓶颈。光学连接是显然的后继者，但是光学数据传输需要充足的纳米级光源，但这一直是缺乏的。艾恩德霍芬理工大学（TU / e）的科学家们现在已经创造了一个具有恰当特性的光源：纳米LED，其效率比上一代产品高1000倍，并且能够处理每秒千兆比特数据速率。他们在自然通讯在线期刊上发表了研究结果。
　　随着电缆达到其极限，诸如玻璃纤维的光学连接越来越成为数据通信的标准。在更长的距离上，几乎所有的数据传输都是光学传输。在计算机系统和微芯片中，数据通信呈指数增长，但仍然是电子通信，日益成为瓶颈。由于这些电气连接（互连）耗能占芯片消耗的大部分能量，上许多科学家正在致力于实现光学（光子）互连。至关重要的是能够将数据转换为光信号的光源，光信号必须足够小以适合微芯片的微观结构。同时，输出能力和效率必须良好。特别的，效率是目前面临的一个挑战，因为由纳瓦或微瓦供电的小光源迄今为止效率非常低。
　　TU/e的研究人员现在开发了一种具有几百纳米的发光二极管（LED），其具有用于传输光信号的集成光通道（波导）。这种集成的纳米LED的效率比其他地方开发的好的同类产品高1000倍。TU/e研究人员特别在光源和波导的集成耦合质量方面取得了进步，从而损失更少的光，并使更多的光进入波导。目前，新研发的纳米LED效率在0.01%和1％之间，但研究人员希望很快采用一种新的生产方法高于这个数字。
　　新纳米LED的另一个关键特性是被集成到磷化铟膜上的硅衬底中。硅是微芯片的基本材料，但不适合于光源，而磷化铟适合于光源。此外，测试显示，新元件将电信号快速转换为光信号，并且可以处理每秒几千兆位的数据速度。
　　TU/e的研究人员认为，他们的纳米LED是一个可行的解决方案，将克服阻止芯片上数据流量增长的瓶颈。但是，他们对前景持谨慎态度。该技术发展尚未处于可以被工业利用的阶段，所需的生产技术还没有成功。（工业和信息化部电子科学技术情报研究所  张慧）
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