Российские ученые предложили новый компонент для оптоэлектронных микросхем

16 июля 2024, 10:27

Источник: Центр НТИ «Фотоника»

Ученые Алфёровского университета (участник консорциума Центра компетенций НТИ «Фотоника») совместно с коллегами из других научных центров разработали ультракомпактный источников света, интегрированный в оптический волновод. Полученные результаты открывают возможность создания основы отечественной приборной базы на фотонных интегральных схемах. Результаты исследования опубликованы в журнале Wiley (Advanced Optical Materials).

«До последних лет повышение производительности компьютеров достигалось за счет миниатюризации единичных электронных компонентов на больших интегральных микросхемах. Однако потенциал роста производительность подобных схем подходит к своему технологическому и фундаментальному пределу. Одним из наиболее перспективных вариантов развития микропроцессорной техники является переход к новому классу оптоэлектронных микросхем, сочетающих в себе преимущества классических электронных чипов с высоким быстродействием и низким энергопотреблением фотонных схем», - комментирует исполняющий обязанности проректора по науке Алфёровского университета Иван Мухин.

Ученые предложили использовать в качестве нановолновода нитевидный нанокристалл из фосфида галлия. Особенностью данного материала является практически полное отсутствие поглощения оптического сигнала (в части видимого и ближнего ИК спектральных диапазонов) при распространении вдоль волновода. Такие свойства достигаются за счет особенностей энергетических уровней внутри кристалла. Кроме того, ученые продемонстрировали возможность интеграции наноразмерного источника оптического излучения непосредственно в нановолновод, что автоматически решило проблему ввода излучения в фотонную схему.

В результате удалось получить элементы фотонных микросхем тоньше человеческого волоса в тысячи раз. Такие размеры позволяют разместить тысячи таких элементов на чипе меньше подушечки пальца, тем самым позволяя увеличить производительность и понизить энергопотребление таких элементов компьютера, в сравнении с классическими электросхемами.

фото — Центр НТИ «Фотоника»