ترکیب همزمان عناصر نوری و الکتریکی در تراشه های رایانه ای با استفاده از لیزر 

محققان شرکت بزرگ الکترونیکی "اینتل" و دانشگاه "سانتا باربارا" کالیفرنیا از ساخت تراشه ای سیلیکونی خبر دادند که حاوی تشعشعات لیزری است. 

به گزارش خبرگزاری مهر، این سیستم لیزیک جدید امکان ترکیب عناصر نوری و الکتریکی را با هم در تراشه های رایانه ای مهیا می سازد و بدین ترتیب سرعت رایانه ها و درصد تبادل اطلاعات آنها افزایش می یابد.

سال هاست که لیزر و شبکه های فیبر نوری برای انتقال اطلاعات در مسافت های طولانی مورد استفاده قرار می گیرد که دلیل این امر برخورداری نور از سرعت بالا و امکان کاهش ضایعات و مصرف نیروی اندک است.

اکنون طراحان رایانه ای سعی در کنترل این مزایا دارند تا از طریق آن امکان تبادل اطلاعات بین تراشه ها را مهیا سازند. اما سیلیکون، ماده ای با خاصیت ضعیف لیزری است به طوری که به هنگام شارژر شدن به جای نور، گرما تولید می کند.

محققان برای غلبه بر این مشکل یک تراشه سیلیکونی از پیش ساخته را به یک قطعه نازک سیلیکونی مجزا که بر روی آن مدارات مجتمع جهت ایجاد یک تراشه قرار دارند، متصل کردند. این قطعه سیلیکونی از ماده ای پیشرفته که نور را انتشار می دهد و ترکیب دو ظرفیتی "ایندیوم" نام دارد ساخته شده است. محققان با استفاده از تکنیک های استاندارد طراحی تراشه، اتصالات الکتریکی فلزی را به نوک قطعه نازک سیلیکونی وصل کردند.

زمانی که این سیستم با نیروی برق به کار افتاد، بارهای الکتریکی از اتصالات فلزی به مرکز لایه ترکیب دو ظرفیتی "ایندیوم" انتقال یافت. در این مرکز بارهای الکتریکی با هم ترکیب شدند تا فوتون های نوری را منتشر کنند. این اقدام باعث تولید فوتون های بسیاری در یک فرکانس مشخص شد. انکسار فوتون های انتشار یافته از طریق لایه نازک بین دو قطعه نازک سیلیکونی جریان یافت و در لایه سیلیکونی آرام گرفت. این لایه زیرین حاوی منافذی بود که نور را به عقب و جلو پرتاب می کرد تا در نهایت پرتوهایی از نور لیزری قوی شکل گیرد و سپس این پرتوها از طریق حفره آیینه ای در قسمت عقب منفذ لیزری خارج شود.

از آنجا که محققان در ساخت ابزارهای خود از پردازش سیلیکونی استاندارد استفاده می کنند، با این روش قادر خواهند بود لیزرهای بسیاری را در کنار یکدیگر در تراشه های مجزا جای دهند. بدین ترتیب امکان ایجاد تعداد زیادی ابزار الکتریکی و نوری روی یک پایه واحد فراهم می شود.

نتیجه این یافته در نهایت به انتقال تریلیون ها بایت اطلاعاتی در ثانیه بین تراشه های چندگانه یک رایانه منجر می شود.

 Mehr News