植稀土元素鈰，銪和鐿入硅創(chuàng)造芯片未來(lái)

美國(guó)斯坦福大學(xué)的新研究證明用于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的硅芯片和稀土金屬之間存在一種新連接，科學(xué)家打開(kāi)了一扇更快速、更便宜的通訊之門(mén)。

硅是計(jì)算機(jī)工業(yè)心臟的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”半導(dǎo)體，但缺乏產(chǎn)生、檢測(cè)和擴(kuò)增光信號(hào)的能力并在光纖中傳輸。如何放大這些光信號(hào)，我們依賴(lài)于稀土元素，這被認(rèn)為與硅光學(xué)交互。

然而，索爾福德大學(xué)和薩里大學(xué)的物理學(xué)家們通過(guò)展示提出了一種新的發(fā)現(xiàn)，光可以通過(guò)電子在硅和稀土之間的“跳躍”直接產(chǎn)生。

“需要把硅芯片的電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光，然后向下發(fā)送至光纖，然后回到電子數(shù)據(jù)，通過(guò)單獨(dú)的裝置。如果電子和光信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換可以在硅芯片上發(fā)生，這將簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)周游世界的方式，“博士馬克休斯，講師物理學(xué)索爾福德大學(xué)解釋說(shuō)。

“這是‘英吉利海峽隧道因素’。而不是從一列火車(chē)渡輪改，然后回火車(chē)，你將有一個(gè)單一的火車(chē)之旅，這將是向前邁進(jìn)一大步。”

稀土發(fā)出的光通常是非常特定的顏色或“波長(zhǎng)”，而硅通常不會(huì)發(fā)出任何光線(xiàn)。然而，物理學(xué)家植稀土元素鈰，銪和鐿入硅，發(fā)現(xiàn)它不僅發(fā)出光，而且由稀土發(fā)射的波長(zhǎng)已被轉(zhuǎn)移至可以在光纖中使用。波長(zhǎng)移位表明，已經(jīng)發(fā)生了一個(gè)跳躍或電子從硅“過(guò)渡”到其他元素。

研究人員使用稀土注入硅的技術(shù)制作高性能的LED光探測(cè)器，這些設(shè)備能夠產(chǎn)生和檢測(cè)使用硅通訊波長(zhǎng)的光。

休斯博士補(bǔ)充道：“總之，我們已經(jīng)走出了開(kāi)始的一步，證明了電子和光信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，這可能被用于創(chuàng)造未來(lái)的硅芯片。