پیشبرد تکنولوژی به سطح بعدی

 گروه فناوری _ مدارهای مجتمع، به اصطلاح تراشه، در تجهیزات الکترونیکی روزمره مانند تلفن‌های همراه و رایانه‌ها استفاده می‌شود. این مجموعه‌ای از مدارهای الکترونیکی بر روی یک قطعه تخت کوچک از مواد نیمه هادی، و به طور معمول سیلیکون است. اما این ماده در هنگام پردازش داده‌ها محدودیت‌هایی دارد.

به گزارش بولتن نیوز ، برای غلبه بر این محدودیت‌ها و بهبود پردازش داده‌ها، محققان مدارهای نوری ساخته شده از شیشه چلکوجناید را تولید می‌کنند. این نوع خاص از شیشه برای شبکه‌های مخابراتی فوق سریع استفاده می‌شود و اطلاعات را با سرعت نور انتقال می‌دهد.

ادغام این مدارهای نوری شیشه‌ای با تراشه‌های سیلیکون می‌تواند به یک سیستم ارتباطی پیشرفته‌تر تبدیل شود، و پردازش داده‌ها صد برابر سریع‌تر است. آیا این دو ماده می‌توانند ترکیب شوند؟

پاسخ بله است! در همکاری با فیزیکدانان در موسسه استرالیایی علوم و فناوری نانو (AINST) دانشگاه استرالیا، دانشگاه ملی استرالیا (ANU) و دانشگاه RMIT، گروه تحقیقاتی CUDOS در کنار متخصص بالینی دکتر بلیر موریسون و محقق ارشد دکتر آلوارا کاسز بدویا، و ترکیب مدارهای مغناطیسی تولیدی با کارایی پیشرفته با شیشه‌های غیرخطی سیلیکونی؛ این امر امکان پذیر شده است.

"در چند سال گذشته، گروهی از دانشگاه سیدنی بارها و بارها ویژگی‌های هیجان‌انگیز، مانند دستگاه‌های میکروویو پهن باند که رادار را افزایش می‌دهند، را با استفاده از این شیشه‌های جدید چلکوجناید نشان داده‌اند." بلیر موریسون از دانشگاه گرین سیدنی CUDOS گفت.

او گفت: «اکنون ما نشان داده‌ایم که این مواد را می‌توان با پلتفرم استاندارد فعلی صنعت برای ترکیب نانو ذرات فوتونیک با سیلیکون، ترکیب کرد."

"ما یک شیشه غیر خطی جدید را با یک پلتفرم سازگار با استاندارد CMOS مقیاس پذیر، یکپارچه کرده‌ایم. ما مزایای کلیدی سیلیکون و شیشه را حفظ کردیم و یک مدار نوری فوق العاده جمع و جور و کارآمد را ایجاد کردیم"، دکتر آلوارا کاسز بدویا، مشاور نانوفابریکِ مدیر CUDOS گفت.

بلیر موریسون گفت: "فرصت های فراوانی ایجاد خواهد شد و این ما را یک قدم به حرکت تحقیقاتمان از آزمایشگاه به سمت برنامه های کاربردی صنعتی نزدیک‌تر می‌کند."

مدیر CUDOS و پروفسور بنیامین اگلتون، از دانشگاه سیدنی، استاد دانشگاه بریتانیا می‌گوید که این رویکرد جدید، روزی به صنعت اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های فوتونیک را در مقیاس‌های بسیار کوچک در دستگاه‌هایی به اندازه لپ‌تاپ تا اندازه یک گوشی هوشمند و حتی کوچک‌تر از آن بگذارد، و در برنامه‌های دنیای واقعی نیز گسترش بدهد.

"این هیجان انگیز است، زیرا این یک پلت‌فرم است که با حضور نیمه‌هادی‌ها سازگار است و به ما این امکان را می‌دهد که چندین عامل را در یک تراشه سیلیکونی یکپارچه، با اجزای فعال و غیرفعال مانند آشکارسازها و مدولاتورها، که برای برنامه‌های پیشرفته مورد نیاز هستند، ترکیب کنیم." پروفسور اگلتون، که بر این پروژه نظارت داشت، گفت.

تیم تحقیقاتی چند دانشگاه در تمام فرآیند تولید حضور دارند: برای ساخت این دستگاه‌ها از قرص‌های سیلیکونی یک ریخته‌گری نیمه هادی در بلژیک، یک مرکز اختصاصی در مرکز فیزیک لیزر ANU برای رسوب شیشه، و لیتوگرافی در دانشکده مهندسی دانشگاه RMIT استفاده می‌شود و سپس در دانشگاه AINST سیدنی مورد آزمایش قرار می‌گیرند.

برای نشان دادن پتانسیل رویکرد جدید، محققان KUDOS یک لیزر جدید را که بر اساس برهم‌کنش نور و صدا کار می‌کند، برای اولین بار در یک مدار نوری یکپارچه نشان دادند.

پروفسور اگلتون گفت: "در اینجا پیشرفت درک این واقعیت است که ما می‌توانیم این شیشه را با سیلیکون ادغام کنیم و همچنین می‌توانیم از سیلیکون به شیشه رابطه‌ای بسیار موثر برقرار کنیم - ما می‌توانیم بهترین‌های هر دو دنیا را تحت کنترل بگیریم."

این تحقیق امروز در Optica منتشر شده است.

پروفسور سوزان پاند، مدیر AINST، تاکید کرد که این پروژه یکی از فعالیت‌های برجسته AINST است که با بهره‌گیری از تعاملات بین فوتون‌ها و فونون‌ها در مقیاس نانو سر و کار دارد. این کار تحقیقات بنیادی را در ارتباط با اهمیت انفعالات نور در مقیاس نانو را با دیدگاه کاربر نهایی و اتصال قوی به صنعت، پیوند می دهد.

منبع: https://www.sciencedaily.com

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170726103010.htm

 گروه ترجمه بولتن نیوز