A luz é mais eficiente em termos de energia e uma maneira mais rápida de transferir dados do que a eletricidade. Até agora, a rápida atenuação dos sinais de luz em microchips tem impedido o uso da luz como fonte de um sinal de informação.

Com colaboração internacional, pesquisadores da Aalto University desenvolveram agora um amplificador nanométrico para ajudar a propagação de sinais de luz através de microchips. Em seu estudo publicado em Nature Communications , os pesquisadores mostram que a atenuação do sinal pode ser significativamente reduzida quando os dados são transferidos dentro de um microchip, por exemplo, de um processador para outro.

"Fotônica, ou transferência de luz que já é amplamente utilizada em conexões de internet, está cada vez mais sendo usado por sistemas de microcircuito porque a luz é uma maneira mais eficiente e rápida de transferir dados do que a eletricidade. O aumento da informação também requer um aumento do desempenho. Aumentar o desempenho por meio de métodos eletrônicos está ficando muito difícil, é por isso que estamos buscando respostas na fotônica, "diz o doutorando John Rönn.

Ajuda da deposição da camada atômica

Os pesquisadores fizeram sua descoberta com a ajuda de uma invenção finlandesa:o método de deposição de camada atômica. De acordo com a equipe, o método é ideal para processar vários tipos de microcircuitos, pois desempenha um papel importante na fabricação dos microprocessadores atuais.

Até aqui, o método de deposição de camada atômica tem sido usado principalmente em aplicações eletrônicas. Contudo, o estudo recém-lançado indica que também existem possíveis aplicações em fotônica. No desenvolvimento da fotônica, novos componentes também devem funcionar idealmente com eletricidade - isto é, em eletrônica.

"O silício é um material fundamental na eletrônica, e é por isso que também está incluído em nossos amplificadores de luz junto com o elemento de amplificação érbio, "Rönn diz.

"Os semicondutores compostos de hoje, que são usados, por exemplo, na tecnologia LED, também pode ser usado efetivamente na amplificação de luz. Dito isso, a maioria dos semicondutores compostos não são compatíveis com silício, o que é um problema para a produção em massa. "

O estudo mostrou que um sinal de luz pode ser potencialmente potencializado em todos os tipos de estruturas e que a estrutura de um microchip não se limita a um tipo específico. Os resultados indicam que a deposição da camada atômica é um método promissor para o desenvolvimento de processos fotônicos de microchip.

"Nossa colaboração internacional fez uma descoberta com um componente:um amplificador nanométrico. A amplificação que obtivemos foi muito significativa. Mas ainda precisaremos de mais componentes antes que a luz possa substituir completamente a eletricidade em sistemas de transferência de dados. As primeiras aplicações possíveis são em nanolasers , e no envio e amplificação de dados, "diz o professor Zhipei Sun.