Los circuitos integrados, llamados chips, se usan en equipos electrónicos cotidianos como teléfonos móviles y computadoras. Es un conjunto de circuitos electrónicos en una pequeña pieza plana de material semiconductor, normalmente silicio. Pero este material tiene algunas limitaciones cuando se trata deProcesando datos.
Para superar estas limitaciones y mejorar el procesamiento de datos, los investigadores están desarrollando circuitos ópticos hechos de vidrio de calcogenuro. Este tipo especial de vidrio se usa para redes de telecomunicaciones ultrarrápidas, transfiriendo información a la velocidad de la luz.
La integración de estos circuitos ópticos de vidrio en chips de silicio podría conducir a un sistema de comunicaciones más avanzado, procesando datos cien veces más rápido. ¿Se pueden combinar estos dos materiales?
¡La respuesta es sí! En colaboración con físicos del Instituto Australiano de Ciencia y Tecnología a Nanoescala AINST de la Universidad de Sydney, la Universidad Nacional de Australia ANU y la Universidad RMIT, el grupo de investigación CUDOS en torno al candidato a doctorado Blair Morrison y seniorEl investigador Dr. Alvaro Casas Bedoya creó circuitos ópticos compactos, fabricables en masa con funcionalidades mejoradas mediante la combinación de vidrios no lineales con material a base de silicio.
"En los últimos años, el grupo de la Universidad de Sydney ha demostrado repetidamente funcionalidades emocionantes, como dispositivos de microondas de banda ancha que mejoran el radar, utilizando estos nuevos lentes de calcogenuro", dijo Blair Morrison del nodo CUDOS de la Universidad de Sydney.
"Ahora hemos demostrado que es posible combinar este material con la plataforma estándar actual de la industria para la integración fotónica, silicio", dijo.
"Integramos un nuevo vidrio no lineal en una plataforma compatible con CMOS escalable industrialmente. Mantuvimos las ventajas clave tanto del silicio como del vidrio, e hicimos un circuito óptico ultracompacto funcional y eficiente", dijo el Dr. Alvaro Casas Bedoya, quien esel gerente principal de nanofabricación de fotónica para CUDOS.
"Se crearán una gran cantidad de nuevas oportunidades, y esto nos lleva un paso más cerca de trasladar nuestra investigación del laboratorio a las aplicaciones industriales", dijo Blair Morrison.
El director de CUDOS y profesor titular de ARC Laureate, Benjamin Eggleton, de la Universidad de Sydney, dijo que este nuevo enfoque algún día permitirá a la industria miniaturizar las funcionalidades fotónicas de dispositivos del tamaño de una computadora portátil al tamaño de un teléfono inteligente e incluso más pequeños,permitiendo el despliegue en aplicaciones del mundo real.
"Esto es emocionante, porque es una plataforma que es más compatible con la fabricación de semiconductores existente y nos permitirá integrar múltiples funcionalidades en un solo chip de silicio, con componentes activos y pasivos, como detectores y moduladores, necesarios para aplicaciones avanzadas", dijo el profesor Eggleton, quien supervisó el proyecto.
El equipo de investigación de varias universidades pasó por todo el proceso de fabricación: la fabricación de estos dispositivos utiliza obleas de silicio de una fundición de semiconductores en Bélgica, una instalación dedicada en el Centro de Física Láser de ANU para la deposición de vidrio, litografía en la Escuela de Universidad de RMITIngeniería y luego se caracterizan y prueban en el AINST de la Universidad de Sydney.
Para mostrar el potencial del nuevo enfoque, los investigadores de CUDOS demostraron además un novedoso láser compacto basado en las interacciones de luz y sonido, la primera vez en un circuito óptico integrado.
"El avance aquí es la constatación de que realmente podemos interactuar, podemos integrar ese vidrio en silicio y podemos interactuar de silicio al vidrio de manera muy eficiente, podemos aprovechar lo mejor de ambos mundos", dijo el profesor Eggleton.
La investigación se publica en óptica hoy
La profesora Susan Pond, directora de AINST, enfatizó que este proyecto es una de las actividades emblemáticas de AINST que trata de aprovechar las interacciones entre fotones y fonones a nanoescala. Este trabajo vincula la investigación fundamental en interacciones de materia de luz a nanoescala con un usuario finalperspectiva y fuerte acoplamiento a la industria.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de excelencia ARC para dispositivos de ancho de banda ultra alto para sistemas ópticos CUDOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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