Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , reacties: 21, views: 19.456 •

Een groep materiaalwetenschappers van een Amerikaanse universiteit hebben een methode ontwikkeld om silicium licht te laten produceren. Daarmee zouden optische en elektronische schakelingen eenvoudiger geďntegreerd kunnen worden.

De onderzoekers, werkzaam aan de School of Engineering and Applied Science van de universiteit van Pennsylvania, maken gebruik van plasmon-holtes om silicium licht te laten produceren. Plasmonen zijn een combinatie tussen oscillerende elektronen in metaal en licht. Een silicium nanodraad wordt daarbij omgeven door een laagje siliciumdioxide, waarover weer een laagje zilver wordt aangebracht. Tussen het zilver en siliciumdioxide kunnen bij bepaalde diktes van de nanodraden resonantieholtes voor plasmonen gevormd worden, waar licht kan worden geproduceerd.

Vooralsnog moet het silicium halfgeleidermateriaal met behulp van een blauwe laser onderlangs via het niet met zilver bedekte siliciumdioxide van energie worden voorzien. Dat blauwe licht wordt in het materiaal omgezet in wit licht met een breed spectrum. Op termijn zou dat niet met een laser, maar via elektriciteit mogelijk moeten zijn. Wanneer dat lukt, zou het silicium geschikt zijn als lichtbron voor optische schakelingen. Van nature is silicium een zeer slechte producent van licht.

Wanneer het materiaal zich elektrisch laat stimuleren om licht te produceren, zou het geschikt zijn voor de integratie van elektronische en optische schakelingen. Dergelijke schakelingen zouden een volgende stap naar krachtige computers moeten vormen, waarbij licht in plaats van elektronen gebruikt wordt voor informatie-overdracht. Dat zou snellere verbindingen met meer bandbreedte moeten leveren. Momenteel worden de twee typen schakelingen uit verschillende typen halfgeleiders gemaakt die niet compatibel zijn met elkaar. De productie van een volledig silicium chip met zowel elektrische als optische eigenschappen zou stukken eenvoudiger zijn.Silicium als lichtbron

Reacties (21)

Glasvezel is toch ook op licht gebaseerd?
Ik dacht dat we deze technologie al hadden.
(Met licht data overbrengen)

[Reactie gewijzigd door spataan op 27 maart 2013 18:44]

Glasvezel is een medium waardoor je licht kunt overdragen. Dit is een heel nieuw manier van licht máken, nogal een verschil :)
Ja, maar daar vind dus nog een conversie bij plaats. Dit concept gaat uit dat we de middelman uitschakelen en gelijk overgaan naar "electrisch licht" als het ware.

Offtopic: Zometeen gaat je CPU nog licht geven. BlinK blinK :o

Edit: Dit was dus duidelijk een reactie op "spataan", terwijl ik zeker weten op de "reageer" had gedrukt. 8)7

[Reactie gewijzigd door Lightmanone1984 op 27 maart 2013 19:36]

Zeer interessant, het lijkt me logisch dat licht een snellere overdracht heeft dan elektronen, alleen vraag ik me af hoe data dan percies verzonden wordt, want ik ben hier niet echt in thuis, is dit dan via impulsen, of ..?
Het concept verandert niet wezenlijk. Er blijft sprake van data in de vorm van 0'etjes en 1'tjes, maar nu is dat wel stroom en geen stroom, met deze technologie zou dat worden wel licht en geen licht. Dat is weliswaar een heel ander 'medium' maar wel hetzelfde principe.

[Reactie gewijzigd door Carpento op 27 maart 2013 18:53]

Het gaat niet om de snelheid van licht die zo goed als gelijk is aan de snelheid van elektronen in goed geleidende metalen, maar het grote voordeel is dat optische schakelingen niet warm worden en minder vermogen verbruiken.
Elektronen bewegen heel langzaam, minder als een meter per seconde of zoiets. Echter is die snelheid niet belangrijk, omdat je niet moet wachten tot een elektron door de draad is. Het bekende knikkers in een buis effect.

Optische schakelingen worden ook warm, licht is ook een vorm van energie die grotendeels omgezet wordt in warmte.

Wat bij elektrische overdracht voornamelijk een probleem is, zijn de parasitaire capaciteiten. Wat een grote demping van het signaal en overspraak tussen signalen teweeg brengt. Hierdoor gaat de bandbreedte/snelheid hard omlaag als het over langere afstanden moet getransporteerd worden.
Het zijn dan ook niet de electronen die bewegen, maar de electrische velden (net als licht deel van het EM spectrum). Daarmee heb je gelijk je overspraak te pakken.
Vreemd, volgens mij had Intel in 2005 al een laser op basis van silicium?
Deze 50Gbps Si Photonics Link bedoel je?
linkje naar pdf
Als je de PDF daadwerkelijk leest dan zie je dat het licht daarin wordt geproduceerd met Indium fosfide. Dit is dus totaal iets anders dan licht produceren met Silicium.
Indium is een zeldzaam, duur aardemetaal, terwijl silicium een van de meest voorkomende elementen op aarde is. Indium is duur omdat er veel vraag naar is voor LCD displays en slechts een beperkt aanbod.
Let wel dat deze nieuwe techniek ook niet uit alleen silicium bestaat - er wordt immers een zilveren nanodraad gebruikt! Maar wellicht dat dit een minder groot probleem vormt - en het is natuurlijk altijd goed om meer manieren te vinden om hetzelfde probleem op te lossen.
Ik heb tijdens mijn master thesis al aan Silicium LEDs gemeten, ze werkten toen al, maar kwam erg weinig licht uit. Dit principe werkt anders, maar ze gebruiken nog niet eens elektriciteit, dus het lijkt mij nog verder verwijdert van een commercieel product dan waar ik al 5 jaar geleden aan gewerkt heb. Het probleem met deze ontwikkelingen is helaas het feit dat er een inversteerder nodig is die je moet overtuigen om verder onderzoek te sponsoren. Anders zie je er op korte termijn weinig van terug...
Licht is energie, elektriciteit is energie. Hoe kunnen ze geen elektriciteit verbruiken? De energie voor dat lichtje moet toch ergens vandaan komen.
Misschien als er sprake is van een exotherme reactie tussen de stoffen?
Dan is het toch geen diode meer?
Uit de tekst :

Vooralsnog moet het silicium halfgeleidermateriaal met behulp van een blauwe laser onderlangs via het niet met zilver bedekte siliciumdioxide van energie wordt voorzien.
Maaarrr... Energie is niet per sé electriciteit.
Het staat letterlijk in het artikel: als energiebron gebruiken ze een blauwe laser. M.a.w: ipv electriciteit wordt een andere lichtbron als energiebron gebruikt.
"Een silicium nanodraad wordt daarbij omgeven door een laagje siliciumdioxide, waarover weer een laagje zilver wordt aangebracht."

Grote vraag is hierbij: is dit in te passen in het bestaande procedé om chips te maken? Kan je die nano-draadjes maken door omgevingsmateriaal weg te etsen, en zo een soort pinnetje te maken, wat vervolgens geoxideerd wordt en bedekt met een laagje zilver?

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Populair:Apple iPhone 6Samsung Galaxy Note 4Apple iPad Air 2FIFA 15Motorola Nexus 6Call of Duty: Advanced WarfareApple WatchWorld of Warcraft: Warlords of Draenor, PC (Windows)Microsoft Xbox One 500GBTablets

© 1998 - 2014 Tweakers.net B.V. Tweakers is onderdeel van De Persgroep en partner van Computable, Autotrack en Carsom.nl Hosting door True

Beste nieuwssite en prijsvergelijker van het jaar 2013