La luz es más eficiente energéticamente y una forma más rápida de transferir datos que la electricidad. Hasta ahora, la rápida atenuación de las señales de luz en los microchips ha impedido el uso de la luz como fuente de una señal de información.

Con colaboración internacional, Los investigadores de la Universidad de Aalto han desarrollado un amplificador de tamaño nanométrico para ayudar a que las señales de luz se propaguen a través de microchips. En su estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores muestran que la atenuación de la señal se puede reducir significativamente cuando los datos se transfieren dentro de un microchip, por ejemplo, de un procesador a otro.

"Fotónica, o transferencia de luz que ya se utiliza mucho en las conexiones a Internet, Los sistemas de microcircuitos la utilizan cada vez más porque la luz es una forma más eficiente de transferir datos y más rápida que la electricidad. El aumento de la información también requiere un aumento del rendimiento. Mejorar el rendimiento a través de métodos electrónicos se está volviendo muy difícil, por eso buscamos respuestas en la fotónica, "dice el candidato a doctorado John Rönn.

Ayuda de la deposición de la capa atómica

Los investigadores lograron su avance con la ayuda de un invento finlandés:el método de deposición de la capa atómica. Según el equipo, el método es ideal para procesar varios tipos de microcircuitos, ya que juega un papel importante en la fabricación de los microprocesadores actuales.

Hasta aquí, El método de deposición de capa atómica se ha utilizado principalmente en aplicaciones electrónicas. Sin embargo, el estudio recientemente publicado indica que también existen posibles aplicaciones en la fotónica. En el desarrollo de la fotónica, idealmente, los nuevos componentes también deben funcionar con electricidad, es decir, en electrónica.

"El silicio es un material clave en la electrónica, y por eso también se incluye en nuestros amplificadores de luz junto con el elemento de amplificación erbio, "Dice Rönn.

"Los semiconductores compuestos de hoy, que se utilizan, por ejemplo, en tecnología LED, también se puede utilizar eficazmente en la amplificación de luz. Habiendo dicho eso, la mayoría de los semiconductores compuestos no son compatibles con el silicio, que es un problema para la producción en masa ".

El estudio mostró que una señal de luz puede potenciarse potencialmente en todo tipo de estructuras y que la estructura de un microchip no se limita a un tipo específico. Los resultados indican que la deposición de la capa atómica es un método prometedor para desarrollar procesos fotónicos de microchip.

"Nuestra colaboración internacional hizo un gran avance con un componente:un amplificador de tamaño nanométrico. La amplificación que obtuvimos fue muy significativa. Pero aún necesitaremos más componentes antes de que la luz pueda reemplazar por completo la electricidad en los sistemas de transferencia de datos. Las primeras aplicaciones posibles están en los nanoláseres , y en el envío y amplificación de datos, "dice el profesor Zhipei Sun.