未來(lái)電源芯片的新形式

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美國科學(xué)家們利用迄今最纖薄(僅為三個(gè)原子厚)的半導體，制造出一種新型納米激光器，其不僅能效更高，容易制造且可與目前的電子設備兼容。研究人員表示，這一研究成果為最終制造出用光而非電子傳輸信息的下一代計算設備奠定了堅實(shí)的基礎。下面銀聯(lián)寶小編和你一起了解實(shí)際情況。

從醫療到金屬切割再到電子產(chǎn)品，激光器都在其中扮演重要角色，但為了滿(mǎn)足現代計算、通訊、成像和傳感要求，科學(xué)家們一直希望能制造出體型更小且耗能更低的激光系統。華盛頓大學(xué)和斯坦福大學(xué)攜手研制的這款納米激光器，用僅僅三個(gè)原子厚的鎢基半導體作為發(fā)光“增益材料”，或將滿(mǎn)足上述要求。

該研究主要負責人吳三豐(音譯)表示：“納米激光器中使用的鎢基半導體也是最近才問(wèn)世，單層鎢基分子非常纖薄且能有效地發(fā)射光，科學(xué)家們已經(jīng)用它制造出了晶體管、二極管、太陽(yáng)能電池等，現在，開(kāi)始用它制造納米激光器�！�



盡管納米激光器體型嬌小，肉眼無(wú)法看到，但其可廣泛應用于多個(gè)領(lǐng)域—從下一代計算設備到能監測健康狀況的可植入微型芯片等。不過(guò)，以前研制出納米激光器使用的增益材料，要么更厚，要么被嵌入捕獲光的空腔結構內，這就使它們很難制造且不容易同現在的電路和計算設備完美融合。據物理學(xué)家組織網(wǎng)3月25日(北京時(shí)間)報道，最新納米激光器中使用的三個(gè)原子厚度的半導體能直接放在常用的光學(xué)空腔內，因此，能與組成激光器的關(guān)鍵元素有效地結合在一起。而且，只需27納瓦的電力就能讓其發(fā)射光，能效極高。

該研究的聯(lián)合作者、華盛頓大學(xué)電子工程和物理學(xué)助理教授阿卡·馬優(yōu)姆達表示，新型納米激光器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是很容易制造，也可與電子設備中常見(jiàn)的硅原件一起工作;另外，使用原子板作為增益材料不僅讓其用途廣泛且能更好地對其屬性進(jìn)行控制。最新的納米激光技術(shù)讓科學(xué)家們朝著(zhù)光子計算和短距離光通訊邁出了重要一步。接下來(lái)，他們打算對激光發(fā)射的光的屬性進(jìn)行更深入的研究。

研究人員希望他們能進(jìn)一步制造出電驅動(dòng)的納米激光器，最終實(shí)現用光而非電子在計算機芯片和主板間傳輸信息。目前的信息傳輸過(guò)程可能導致系統過(guò)熱，可能也會(huì )浪費大量能源，因此，包括臉譜、惠普和因特爾等擁有大量數據中心的巨頭都對能效更高的解決方案感興趣。使用光子而非電子來(lái)傳輸信息耗能更少，且有望使下一代計算設備突破目前的帶寬和能量限制。

我們都知道使用光纖上網(wǎng)的速度會(huì )比普通電線(xiàn)要快得多，實(shí)際上利用光電子器件產(chǎn)生光信號來(lái)傳遞信息，已具備替代傳統電子電路的潛力。其中，研制更快、更小、更節能的光子發(fā)射器來(lái)實(shí)現半導體激光器的微型化將是關(guān)鍵技術(shù)之一，本研究在這方面提供了一種技術(shù)方案。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，這項技術(shù)還將在超級計算機芯片、高敏感度生物傳感器以及下一代通信設備等多個(gè)領(lǐng)域擁有廣闊的應用空間。

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