Nanolasers auf Silizium ermöglichen schnellere Datenübertragung


Diese Forschung in Aktion Artikel wurde Live Science in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Glasfaser-Netzwerke spielen eine wichtige Rolle bei der Übertragung von Spielfilmen, Laptops, coole apps für Smartphones und lebensechte Video-Spiele, Spiele-Konsolen. Darauf Netzwerke mithalten Verbrauchernachfrage nach Geschwindigkeit und nahtlose Daten fließen, Forscher weiterhin neue Kombinationen von elektronischen und optischen Geräten.

Ein vielversprechender Ansatz bringt wachsen Laser auf Silizium, die Basisschicht der Wahl für elektronische Geräte. Die Laser, genannt Nanoneedles, sind nur ein Zehntel der Breite eines menschlichen Haares und wurden von Wissenschaftlern der University of California, Berkeley entwickelt. Durch den Anbau von Lasern auf Silizium-Wafer, erweitern die Forscher die Fähigkeit der Elektronik zur Datenübertragung bei Kapazitäten von Next-Generation-Consumer-Geräte und Systeme erforderlich. [Faseroptik könnte "zukünftigen Prothesen vermenschlichen"]

"Auf jede gegebene integrierte Schaltung nun die elektrische Leistung für Kommunikation gewidmet ist wirklich hoch und Bandbreite begrenzt, vor allem für höhere Geschwindigkeit Amtsleitungen", sagt Connie Chang-Hasnain, der die Anstrengung führt. Optische Methoden wie Laser reduzieren den Stromverbrauch und Lärm zwischen Komponenten und Geschwindigkeit zu erhöhen, sagt sie. "Es ist der Unterschied zwischen der Verwendung einer lokalen Fahrbahn und einer Autobahn."

Um die Stärken von Silizium und optische Lasermaterialien zu kombinieren, die Berkeley-Forscher überwand zwei langjährige Herausforderungen, mit denen Forscher geärgert haben: (1) das Missverhältnis zwischen den kristallinen Strukturen von Silizium und III-V-Halbleiter-Material, ein wesentlicher Festkörperlaser Material und (2) Wachstum Temperaturen, die nicht kompatibel mit aktuellen integrierten Schaltkreis-Fabrikation sind.

Während des Wachstumsprozesses 10-bis 15-minütigen Kristall, die bei Temperaturen zwischen 400 und 450 ° C erfolgt, entstehen Nanoneedles in Form eines sechseckigen Pyramiden von einer Silizium-Basis. Diese qualitativ hochwertige Kristalle erreichen einige hundert Nanometer und können geschichtet, dotiert (d. h. andere Materialien können hinzugefügt werden auf den Kristall während des Wachstumsprozesses, was in einem Kristall, die zusätzliche Eigenschaften) oder geätzte Laser Strukturen für Geräteanwendungen zu schaffen. Die Nanoneedle-Geometrie sorgt für eine natürliche Laserresonator das Licht fallen auf und ab der Innenseite des Nanoneedle in einer spiralförmigen Weise zirkuliert.

Chang-Hasnain weist darauf hin, dass es den Wachstumsprozess und die Verwendung von Silizium als ein Wachstumsmedium Großserienfertigung möglich wenn die Nanoneedles für den gewerblichen Einsatz bereitstehen. Die starke Investition durch die Elektronikindustrie in einem Silizium-Gießerei-Netzwerk ermöglicht Entwicklung von Nanolasers für Kommunikation sowie andere Anwendungen wie Solarenergie und Fernerkundung.

Die Nanoneedle Forschung wird teilweise durch das Zentrum für integrierte Access Networks unterstützt, eine NSF-finanzierte Engineering Research Center mit Sitz an der University of Arizona.

Anmerkung der Redaktion: Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die Recherche im Archiv der Aktion.

Verwandte Artikel

Ingenieure zerschlagen nur Datensatz für schnelle drahtlose Daten-Übertragung

Wie die Idee Download der Inhalt einer DVD in weniger als 10 Sekunden ohne Kabel in Sicht? Das ist genau das, was ein Team von deutschen Ingenieuren zu tun, gebrochen hatte den Rekord für die drahtlose Datenübertragung Übertragung mit terrestrischen...

Ultraschall strahlt drahtlose Datenübertragung durch Fleisch an 30Mbps

Wi-Fi ist groß, aber es nicht durch den menschlichen Körper sehr gut passieren. Ein Forscherteam hat nun gezeigt, dass es Ultraschall verwenden kann, um Daten über Stücke von Fleisch bei bis zu 30 Megabit pro Sekunde zu senden. Medizinische Geräte im mens...

Neue Form des Graphen sollte schließlich Graphen Elektronik ermöglichen

F0r Jahren haben Wissenschaftler gekämpft, um Graphen-basierte Elektronik zu bauen, die die gleiche Sache wie Supraleiter Siliziumchips tun könnte. Ein neuer Durchbruch von einem internationalen Team von Wissenschaftlern kann alles verändern. Diese Genies...

Die US-Städte, die es ermöglichen die kleinsten Wohnungen (nicht wo man denkt)

Die Entwicklung von Mikro-Gehäuse – Wohnungen und andere Wohnungen kleiner als 300 Quadratfuß – ist ein wachsender Trend in vielen beliebten Städten für Raum eng. Aber wo in dem Land findet man die kleinste Beispiele für diesen Trend? Vielleicht nicht die...

Ingenieure Rekord zu brechen für Faser optische Datenübertragung mittels Neuzüchtung des Lasers

Denken, Ihre Faser schnell ist? Denken Sie noch einmal: ein Team von Ingenieuren hat den Weltrekord für das Senden von Daten auf einer optischen Faser bei Raumtemperatur bei Verwendung einer neuen Generation von Laser, erreichen Geschwindigkeiten von bis...

Kirche von Schottland Minister in gleichgeschlechtliche Ehen ermöglichen stimmen

Beschluss der Generalversammlung kann einzelne Gemeinden, aus der Kirche traditionelle Sicht der Ehe entscheiden Der Church Of Scotland höchsten Rechtsetzung Körper hat gewählt, um seine Minister in gleichgeschlechtliche Ehen zu ermöglichen. Generalversam...

Fianna Fáil Waffenstillstand wird Kenny weiterhin als Taoiseach ermöglichen.

Micheál Martin Partei Fine Gael Koalition nicht beitreten wird aber vermeidet Senkung der Minderheitsregierung in Irland Irlands größte Oppositionspartei Fianna Fáil, wird eine "politische Waffenruhe" respektieren erlauben Fine Gael Enda Kenny w...

Elektronische Tinten ermöglichen eine effizientere Displays

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt. Nein, dies ist ein impressionistisches Gemälde von Tiger-Lilien auf dem Höhepunkt ihrer Sommer-Brillanz. Diese Farben werden...

Neue Datenübertragung Geschwindigkeit Datensatzgruppe

Breitband jetzt noch viel breiter. Forscher in Deutschland haben erzielt die schnellste Datenübertragung auf einen einzigen Laserstrahl, und es könnte machen Sie Ihre HD-3-d-Streaming-Filme der Zukunft. Die Datenrate ist 26 Terabit pro Sekunde, 260 mal sc...

Homo-Ehe: Warren Entsch fordert Tony Abbott ermöglichen öffentliche Abstimmung am Wahltag

Koalition MP sagt PM er will Private Member es Bill Parlament nächste Woche vorstellen, wie das Ergebnis der Beratungen des sechsstündigen Partyraum Politiker reagieren Liberale MP Warren Entsch fordert Tony Abbott ermöglichen eine öffentliche Abstimmung...

Germanwings-Absturz: Technologie ermöglichen remote-Befehl Flugzeug

Deutsche Luft-Verkehr-Kontrollstelle fordert Luftfahrtindustrie zu prüfen, so dass Menschen vor Ort, übernimm die Kontrolle über ein Flugzeug und Steuern sicher zu landen Die deutsche Luft Verkehr Kontrollstelle reagiert zum letzten Monat Germanwings-Abst...

Die Kraft erwacht Soundtrack auf Vinyl hat in den Datensätzen geätzt Spinning Hologramme

Da das Wiederaufleben in der Popularität von Datensätzen, Disney wirklich mussten nicht viel tun, um Kopien der Das Erwachen der macht Soundtrack zu verkaufen, jetzt wo es endlich auch auf Vinyl, Monate nach der Veröffentlichung des Films. Jedoch benötige...

Forscher am schnellsten erreichen jemals Datenübertragung auf 1,125 Tbps Blasenbildung

Ein Team von Forschern erzielt die schnellste jemals Übertragungsrate für digitale Informationen zwischen einzelnen Sender und Empfänger, senden von Daten optisch an ein ehrlich gesagt lächerlich 1,125 Terabit pro Sekunde. Das Ergebnis von Wissenschaftler...

Laptop-Nutzer freuen: FAA Brennstoffzellen auf Flügen zu ermöglichen

Die digitale Blockade empor wurde unterbrochen. Die Federal Aviation Administration hat beschlossen, Regeln aufzustellen, die die Entwicklung von Geräten anregen, die Flugreisenden im Flug die Stromversorgung der mobile Geräte für längere Fahrten verwende...