
Oamenii de știință caută să creeze siliciu care emite lumină de peste 50 de ani.
A devenit ceva dintr-un „Sfânt Graal” în comunitatea microelectronică.
Citește și: Ce pensie trebuie să ai pentru a primi panouri fotovoltaice gratuite de la Guvern?
O asemenea descoperire ar însemna o comunicare mai rapidă pe cip, o producție mai mică de căldură și o eficiență mai mare a puterii.
Acum, cercetătorii de la Eindhoven University of Technology (TU / e) și-au dat seama de acest conundru de zeci de ani prin crearea unui nou aliaj hexagonal de siliciu capabil să emită lumină. Forma hexagonală este cheia creării unui bandgap direct care va emite fotoni.
„Crux este în natura așa-numitului bandgap al unui semiconductor„, a declarat Erik Bakkers, conducătorul proiectului TU / e. „Dacă un electron” pică „de la banda de conducere la banda de valență, un semiconductor emite un foton: lumină.”
Citește și: Ce să nu faci la paruri sportive online?
În siliciul cubic tradițional, benzile de conducere și de valență sunt deplasate creând un bandgap indirect, astfel încât nu se pot emite fotoni. Cu toate acestea, în urmă cu 50 de ani, s-a teoretizat că siliciul și germaniul aliat într-o configurație hexagonală ar avea o bandă directă. Trucul este crearea unui astfel de aliaj.
Această fază a fost imposibilă până la descoperirea naotuburilor și a firelor. Echipa a fost capabilă să creeze siliciu hexagonal în 2015, prin creșterea nanofirelor dintr-un alt material și folosind-o ca șablon pentru a dezvolta siliciu în formă de hexagon cu o coajă de germaniu.
„Am putut face acest lucru astfel încât atomii de siliciu sunt construiți pe șablonul hexagonal, iar prin aceasta s-a impus ca atomii de siliciu să crească în structura hexagonală”, a spus Elham Fadaly, coautorul lucrării echipei, care a fost publicat în Nature.
Citește și: Importanța Advertorialelor și a Articolelor SEO în 2025
Cercetătorii trebuie acum să dezvolte un laser compatibil cu siliciu. Potrivit lui Bakkers, ei ar putea avea unul înainte de sfârșitul acestui an.
„Dacă lucrurile merg bine, în 2020 putem crea un laser pe bază de siliciu”, a spus el. „Acest lucru ar permite o integrare strânsă a funcționalității optice în platforma electronică dominantă, ceea ce ar rupe perspectivele deschise de comunicare optică pe cip și senzori chimici la prețuri accesibile, bazate pe spectroscopie.”
Deoarece fotonii nu sunt supuși rezistenței și au o dispersie mai mică în mediul conductor, nu se produce căldură, astfel încât consumul de energie este redus semnificativ. În plus, viteza de comunicare de la cip și cip la cip poate crește cu un factor de 1.000 pe viitorul silicon fotonic. Tehnologia are multe aplicații, inclusiv radar pe bază de laser pentru vehicule autonome și senzori chimici folosiți atât în industria medicală cât și în cea alimentară.