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首个硅基全光晶体管问世

2010-03-21吴江滨

物理通报 2010年12期
关键词:实验

2010年11月11日一个由德国和瑞士科学家组成的研究组在网络出版的《科学快讯》(Science Express)上发表题为《Optomechanically Induced Transparency》(光-机械感生透明度)的论文.在这篇论文中,该小组宣布首次在硅片上制造出全光晶体管.

瑞士洛桑理工学院和德国普朗克量子光学研究院的科学家共同研制的这个装置较之以往从工作机理上有较大的不同.在论文中他们指出,在此之前的全光晶体管大都是基于 “量子干涉效应”利用电磁场控制作为中间体的原子或分子对光的反应,这种方式虽然取得了不俗的进展,但在集成化和实用化方面存在较多的困难;而他们研制出的这种器件是基于“辐射压力”(光压)控制中间体的透明度,该器件较之以往的明显优势就是在集成化和实用化方面的困难要小得多.

基于硅片的电脑受电子器件固有性质的限制,其集成化程度和运算速度都已经接近极限,而由基于光信号处理的全光晶体管构成的“光脑”被人们寄予厚望,将之视为电脑的接班人,期望它在不久的将来成为人类处理信息的主要工具.人们已经在实验室制作出很多种全光晶体管,在实验演示中,这些全光晶体管都表现出远超传统晶体管的运算速度,但在集成化和实用化方面也都存在着巨大的困难,例如电磁感生透明度光晶体管所需的电磁器件在小型化和集成化方面就非常困难.

瑞士-德国小组构造的装置极其简单,如封面主图所示,它仅仅是一个二氧化硅的锥形……

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