晶圆效能大突破 矽晶片“长出”奈米雷射

加州大学研究人员已研究出可将微型雷射建在一块矽晶片上，使强大、省电处理器的制造技术再上一层楼。

本周日刊出的《自然光子学》杂志(Nature Photonics)报导此一重大进展－在现有基础架构的晶片上制造出奈米雷射，但对大多数晶片厂商来说，目前矽晶片生产设备的投资太高，以致于无力建造新厂。

而加州大学柏克莱分校研究所已发现以摄氏400度低温，直接在矽晶片上“长出”奈米雷射的技术。这项发现相当重大，因为其它技术需要摄氏700度以上的高温，这可能会毁损矽晶片内的积体电路。

以现今处理器来说，光子在奈米厚度的铜线上的传递速度要比电子快上许多，因此科学家已开始致力于研究电晶体之间的光通讯。加州大学研究非凡之处在于，以雷射常用的铟镓砷化物长出矽材质的柱状物，称为光学共振腔(optical cavity)。

光学共振腔可使光束波长扩大到950奈米，这已接近红外线雷射的强度。加州大学研究小组指出，只要制造出600奈米大小的光学共振腔，就可以在室温下产生雷射光束。

加州大学电子电机系教授Connie Chang-Hasnain表示，处理器不需全部使用，只要部份元件中采用光通讯，就能大幅提高效能，使用光既省电，效能也高。

这项研究已应用到微处理器以外的领域，包括通讯、电子显示器和生物化学感测器，本研究资金来自于美国国防部高等研究计划局(DARPA)。

商用及学术研究中早已有将光子用于电脑运算的前例，Intel就发表过每秒50Gigabit的高速光数据传输技术的原型，相当于每秒传一部高画质电影。