科學家發現光能穿過金屬 有助科學家開發更高效的光學晶片

近日，科學家又有了新的發現，而且該發現還對晶片開發有重要的價值意義。即美國哥倫比亞大學科學家發現光能穿過金屬，這樣的發現將有助科學家開發更高效的光學晶片。那麼，什麼是光學晶片呢？光學晶片有什麼作用？下面我們一起來了解。

科學家發現光能穿過金屬

科學發現

金屬具有良好的導電和導熱效能。通常，人們認為光線無法穿過金屬。然而近日，由美國哥倫比亞大學科學家領導的一個研究團隊挑戰了人們對傳統金屬的認知。該團隊的一項新研究描述了一種能夠導光的金屬。該研究能夠幫助科學家開發出更高效的光學晶片。相關研究已發表在近期的《科學進展》雜誌上。

光學晶片：

研究人員將磷化銦的發光屬性和矽的光路由能力整合到單一混合晶片中。當給磷化銦施加電壓的時候，光進入矽片的波導，產生持續的鐳射束，這種鐳射束可驅動其他的矽光子器件。這種基於矽片的鐳射技術可使光子學更廣泛地應用於計算機中，因為採用大規模矽基製造技術能夠大幅度降低成本。 英特爾認為，儘管該技術離商品化仍有很長距離，但相信未來數十個、甚至數百個混合矽鐳射器會和其它矽光子學部件一起，被整合到單一矽基晶片上去。這是開始低成本大批量生產高整合度矽光子晶片的標誌。

光子晶片採用光波（電磁波）來作為資訊傳輸或資料運算的載體，一般依託於整合光學或矽基光電子學中介質光波導來傳輸導模光訊號，將光訊號和電訊號的調製、傳輸、解調等整合在同一塊襯底或晶片上。

科學研究

隨著積體電路的不斷髮展，傳統的電子積體電路在頻寬與能耗等方面逐漸接近極限。隨著電子電路整合度的不斷提高，金屬導線變得越來越細，導線之間的間距不斷縮小，這一方面使得導線的電阻和其歐姆損耗不斷增大，使得系統能耗不斷增加；另一方面會造成金屬導線間的電容增大，引起導線之間的串擾加大，進而影響晶片的高頻效能 。

電子整合晶片採用電流訊號來作為資訊的載體，而光子晶片則採用頻率更高的光波來作為資訊載體。相比於電子積體電路或電互聯技術，光子積體電路與光互連展現出了更低的傳輸損耗 、更寬的傳輸頻寬、更小的時間延遲、以及更強的抗電磁干擾能力。 此外，光互聯還可以通過使用多種複用方式（例如波分複用WDM、模分互用MDM等）來提高傳輸媒質內的通訊容量。 因此，建立在整合光路基礎上的片上光互聯被認為是一種極具潛力的技術用以克服電子傳輸所帶來的瓶頸問題。

高速資料處理和傳輸構成了現代計算系統的兩大支柱，而光子晶片將資訊和傳輸和計算提供一個重要的連線平臺，可以大幅降低資訊連線所需的成本、複雜性和功率損耗 。隨著矽基光電子學和半導體加工技術的不斷髮展，光子和電子混合整合的光電子晶片還可以進一步的提升器件效能並降低成本，以滿足不斷增長的高頻寬互連的需要 。

光電晶片與普通晶片的差別為：應用不同、原理不同、效果不同

晶片

一、應用不同

1、光電晶片：光電晶片主要應用於通訊行業，是通訊裝置系統裡不可或缺的一部分。

2、普通晶片：普通晶片主要應用於半導體行業，比如CPU、儲存、快閃記憶體等。

二、原理不同

1、光電晶片：光電晶片運用的是半導體發光技術，產生持續的鐳射束，驅動其他的矽光子器件。

2、普通晶片：普通晶片是將電子線路整合在基片上，進而承載量子資訊處理的功能。

三、效果不同

1、光電晶片：光電晶片是以光來做載體，用光代替電，利用微納加工工藝，在晶片上整合大量的光量子器件。相比傳統晶片，這種晶片的整合度更高精準度更強也更加穩定，同時也具有更好的相容性。