让硅片直接发光!荷兰科学家耗时50年终获大突破!

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让硅片直接发光!荷兰科学家耗时50年终获大突破!

虽然说硅集成电路的制程技术还在极为缓慢的进步当中,但除了生产愈来愈困难之外,目前的组件大小也已经逼近物体上的极限,因此我们势必要开始寻找替代的技术,来让运算速度能进一步加快。这当中一个相当有希望,但科学家花了 50 年都还搞不定的技术,就是将硅芯片「光学化」,通过光而非电子进行信息的传递。如此一来不仅可以更进一步缩小芯片,而且耗能、发热都会比现有的芯片减少很多。

然而,硅本身的特性,意味着要在芯片上制作发光单元是件极为困难的事。目前的研究方向大多集中在将额外的一层砷化镓或磷化铟布于硅基之上,由这些额外的化合物来担任发光的工作。但这种作法的缺点是除了工序麻烦外,在芯片的布设上也会多有限制。

金属有机气相外延(MOVPE)内部的外观。该机器用于生长具有六角形硅锗壳的纳米线。

荷兰埃因霍温科技大学(Technische Universiteit Eindhoven)这次发布的技术则是不用其他的材料,直接利用了硅晶体本身来发光。他们突破了硅元素自身限制的方法,是将其混入微量锗元素后,让合金长成六角型的棒状结构。这种纳米级的构造加上其材料,能产生足以让其发光的能隙,使得硅芯片自身发光成为可能。

共有第一作者Elham Fadaly,正在操作金属有机气相外延(MOVPE)。这台机器用来生长六角形硅锗壳的纳米线。

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