Створено високоефективний нанорозмірний світлодіод

Вчені з Технологічного університету Ейндховена, Нідерланди, розробили структуру нового нанорозмірного світлодіодного джерела світла, характеристики якого дозволять створити на його основі високоефективні і високошвидкісні оптичні комунікаційні канали.

Малі габарити самого світлодіода та потрібній йому електронні обв’язки дозволять зв’язати цими каналами окремі функціональні ділянки одного чіпа або кілька чіпів в єдину мережу.

В даний час металеві провідники, що забезпечують передачу сигналів між блоками одного чіпа або декількома різними чіпами, все частіше і частіше стають вузьким місцем, що обмежує швидкодію створюваних електронних пристроїв. Одним з найбільш перспективних видів вирішення даної проблеми є заміна електричних провідників оптичними або фотонними комунікаційними каналами. Але перешкодою до використання оптичних каналів на кристалі чіпа до останнього часу була відсутність малогабаритного і високоефективного джерела світла, який може бути інтегрований в структуру напівпровідникового кристала.

Нове світлодіодне джерело світла, створене голландськими вченими, в тисячу разів ефективніший, ніж будь-які його попередники. Більш того, його швидкодія настільки велика, що він здатний забезпечити гігабітні швидкості передачі інформації, яких цілком достатньо для задоволення всіх нинішніх і майбутніх потреб. Ще одним з ключових нововведень є те, що структура світлодіода вже об’єднана зі світловим каналом і світловідвом, що дозволяють передавати оптичний сигнал строго в необхідному напрямку.

Структура нового нано-світлодіода створюється на кремнієвому підставі, покритому тонким шаром фосфіду індію. Кремній є основний вид напівпровідникового матеріалу, з якого виготовляються кристали майже всіх чіпів, але його деякі електронні та оптичні властивості не дозволяють виготовляти з нього ефективні джерела світла. Ідеальним варіантом для створення джерела світла є фосфід індію, з якого виготовлені власне светоизлучающие елементи світлодіода.

Малі габарити світловипромінюючих елементів світлодіода забезпечують їх малу інерційність і високу тактову частоту роботи. Навіть досвідчені зразки нових світлодіодів вже можуть перетворювати електричні сигнали в оптичні зі швидкістю в кілька гігабіт на секунду. А технологія масового виробництва нових світлодіодів, яка буде розроблена трохи пізніше, дозволить отримувати партії таких пристроїв, розкид параметрів яких буде перебувати в допустимих межах.