2021年6月10日
SrOrTeCo的研究人员和来自Ras物理微观结构研究所的同事、诺夫哥罗德尼罗尼大学洛巴切夫斯克大学、ITMO大学、洛莫诺索夫莫斯科大学和普罗霍罗夫通用物理研究所发现了一种增加硅中光致发光的方法，众所周知，光子的发射器和吸收器性能差，是所有现代电子产品的核心。这一发现可能为光子集成电路铺平道路，提高其性能。这篇论文发表在《华尔街日报》上激光与光子学评论。
半导体技术中的“自然选择”在近80岁上几乎导致硅涌现为芯片的主要材料。大多数数字微电路是使用CMOS技术（CMOS）产生的，其代表互补金属氧化物半导体。然而，制造商已经在途中击中了墙壁，即使进一步提高其性能：由于CMOS电路中的高密度，热释放。
一个潜在的解决办法是通过将微电路中的元件之间的金属连接转换为光学连接来减少热量的产生：与导体中的电子不同，光子可以在波Giude中以最小的热损失进行远距离传输。
“对CMOS兼容的光子集成电路的过渡还将使得可以显着提高芯片内的信息传输速率以及现代计算机中的各个芯片之间的信息传输速率，使其更快地使其更快。不幸的是，硅本身弱互动：这是一个穷人发射器和光子吸收差。因此，驯服硅以有效地与光相互作用是必不可少的任务“Sergey Dyakov是Skoltech的高级研究员和本文的第一作者。
Dyakov和他的同事利用锗量子点和一种特殊设计的光子晶体，成功地增强了硅基光致发光。他们使用了一个基于连续体中束缚态的谐振器，这是从量子力学中借用的想法：这些谐振器在其内部产生有效的光约束，因为谐振器内部电磁场的对称性与周围空间电磁波的对称性不对应。
它们还选择锗纳米岛作为发光源，这可以嵌入到硅芯片上的所需位置。“在连续体中使用绑定状态增加了发光强度超过一百次，”Dyakov说，注意它可以引导我们兼容CMOS兼容的光子集成电路。
“结果开辟了基于硅的创建高效辐射源的新可能性，内置于具有光学信号处理的现代微电子电路中。目前有很多基于基于这些结构的发光二极管的组，以及其原则与光电芯片上的其他元素耦合，“在Skoltech的光子和量子材料中心纳米科莱Gippius教授Gippius教授，在Skoltech，南极洲理论组负责人。欧洲杯足球竞彩
资料来源：https://www.skoltech.ru/en