效率提高1000倍的纳米LED为更快的微芯片打开了大门

微芯片内部和之间的电子数据连接正日益成为全球数据流量呈指数级增长的瓶颈。光学连接是明显的后继者，但光学数据传输需要足够的纳米级光源，而这一点一直缺乏。埃因霍温科技大学(TU / e)的科学家现在已经创造了一种具有正确特性的光源：纳米LED的效率是其前代产品的1000倍，并且能够处理每秒千兆位的数据速度。他们在在线期刊Nature Communications上发表了他们的研究结果。

随着电缆达到极限，玻璃纤维等光学连接正日益成为数据流量的标准。在较长距离上，几乎所有数据传输都是光学的 在计算机系统和微芯片中，数据流量的增长也呈指数增长，但流量仍然是电子流量，而且这正日益成为瓶颈。由于这些连接(“互连”)占芯片消耗的大部分能量，因此全世界许多科学家正致力于实现光学(光子)互连。对此至关重要的是将数据转换为光信号的光源，光信号必须足够小以适应微芯片的微观结构。同时，输出能力和效率必须良好。特别是效率是一个挑战，

TU Eindhoven的研究人员现已开发出几百纳米的发光二极管(LED)，其集成光通道(波导)可传输光信号。这种集成纳米LED的效率是其他地方开发的最佳变体的1000倍。这家总部位于埃因霍温的研究人员特别在光源和波导的集成耦合质量方面取得了进展，因此光损失更少，因此更多的光进入波导。新型纳米LED的效率目前介于0.01%%和1%%之间，但研究人员预计，由于采用了新的生产方法，很快就会远远超过这一数字。

新型纳米LED的另一个关键特性是它被集成到磷化铟膜上的硅衬底中。硅是微芯片的基本材料，但不适合光源，而磷化铟则适用。此外，测试表明，新元件可将电信号快速转换为光信号，并可处理每秒几千兆位的数据速度。

埃因霍温的研究人员认为，他们的纳米LED是一种可行的解决方案，可以消除芯片上数据流量的增长。但是，他们对前景持谨慎态度。该开发尚未处于可被行业利用的阶段，并且所需的生产技术仍需开始实施。