亚博网页版登录_效率提高1000倍纳米级LED突破芯片间传输速率限制

发布时间:2020-12-13    来源:亚博网页版登录 nbsp;   浏览:67129次

亚博登录官方网站|当论述在有所不同处理器或内存之间提升芯片之间的传输流量时,光子学是一个热门的话题。截至目前为止,微波漏、光调变器、输入耦合光闸与光探测器皆已顺利展开统合了,但要设计理想的微米级光源仍十分具备挑战性。荷兰爱人因霍芬科技大学(EindhovenUniversityofTechnology)的研究人员在最近一期的《大自然通讯》(NatureCommunications)期刊中公开发表有关“芯片上波导耦合纳米柱金属腔发光二极管”(Waveguide-couplednanopillarmetal-cavitylight-emittingdiodesonsilicon)的近期研究。

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研究人员展出一种黏合至硅基板的纳米级LED层堆栈,并可耦合至磷化铟(InP)薄膜波导构成光闸耦合器。新式纳米级LED(nano-LED)的扫描亚博登录官方网站式电子显微镜图(SEM)表明在金属化之前的生产组件结构。

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纳米柱LED坐落于相连至光闸耦合器的波导顶部这种nano-LED使用次微米级的纳米柱形状,其效率可较前一代组件更高1,000倍,在室温下的输出功率仅有几纳瓦(nW),相形之下,先前的研究结果大约为皮瓦(pW)级输出功率。根据该研究论文表明,这种组件需要展现出非常低的外部量子效率(室温分别为10^?4~10^?2,以及9.5K)。而在低温时,研究人员公布的功率级为50nW,相等于在1Gb/s速率下每位传输多达400个光子,这一数字“相比之下低于理想接收器的散粒噪声(shot-noise)无限大灵敏度。

”该组件作业于电信波长(1.55μm),能以频率高达5GHz的脉冲波形产生器展开调变。硅基板上的纳米柱状LED示意图。从顶层到底层的堆栈分别是:n-InGaAs(100?nm)/n-InP(350?nm)/InGaAs(350?nm)/p-InP(600?nm)/p-nGaAsP(200?nm)/InP(250?nm)/SiO2/BCB/SiO2/Si研究人员回应,“由于短距离点对点的损耗较低,以及统合接收器技术持续进展,这一功率级有望以超强精致的光源构建芯片内部的数据传输。”研究人员还研发了一种表面腐蚀方法,需要更进一步为nano-LED提升100倍的效率,同时利用提高奥姆认识(ohmiccontact)更进一步降低功耗。

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