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下世代的晶片技術:整合光子技術到半導體製程

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科技產業資訊室 - 黃松勳 發表於 2018年5月4日

圖、該團隊設計的矽電子-光子晶片的照片
 
由波士頓大學、麻省理工學院、加州大學柏克萊分校和科羅拉多大學波德(Boulder)分校的研究人員,合作開發出了一種可以進行整合光通訊的矽晶片製造方法,且成本低於目前的晶片。
 
研究人員在矽晶片上的光子處理元件部分,引入新的材料層(二氧化矽),提出了一種適用於商用的矽基板晶片製造解決方案,讓光子在元件上能夠通訊,且不會影響電子訊號傳輸。如同以光纖(波導)取代電線,擁有兩種優點:(1)光可以發送更高頻率的數據,而不會像導線存在著明顯的能量損耗;(2)利用光學元件,在同一根光纖中可以傳播不同波長的光,且不同的光纖承載不同的數據通道,與導線相比,光纖可以緊密地集合在一起而不會互相干擾。
 
將光子技術應用於目前最先進的矽微電子晶片新平台(半導體製程)上,提供了更快速、更節能的通訊,因此提高計算和移動裝置的性能。其潛在的應用:AI人工智慧技術、自駕車的低成本的紅外LIDAR感測器、智慧型手機人臉辨識、擴增實境(AR)技術,以及為5G無線網路移動設備提供更強大的晶片和量子資訊處理和計算的元件。
 
該團隊共同創立了公司Ayar Labs, Inc.,並與半導體製造商Global Foundries(格羅方德)合作,將此技術商業化。(487字;圖1)


參考資料:
Path to a new era of microelectronics. Science Dailly,2018/4/20
Electronics and photonics united. Nature,2018/4/18
Integrating photonics with silicon nanoelectronics for the next generation of systems on a chip. Nature,2018/4/18


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