全球范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)通信量呈指數(shù)級增長，芯片之內(nèi)或者之間的電子數(shù)據(jù)連接，越來越成為瓶頸因素。然而，光學通信成為電子通信的新的替代品，但光學數(shù)據(jù)連接需要良好的納米光源，這種資源十分缺乏的。

　　現(xiàn)在，埃因霍芬理工大學（TU/e）的科學家們發(fā)明了一種納米LED光源，比同類產(chǎn)品效率高1000倍，控制的數(shù)據(jù)傳輸率達每秒千兆比特?？茖W家們在《自然通信》雜志上在線發(fā)表了這一研究。

　　挑戰(zhàn)

　　隨著電線逼近其效率極限，光學連接例如玻璃纖維，越來越多取代電線成為新的數(shù)據(jù)通信標準。在更長距離的通信中，差不多所有的數(shù)據(jù)通信都是光學的。計算機系統(tǒng)和芯片也一樣，其數(shù)據(jù)通信量的增長是呈指數(shù)級的，但是通信仍然是電子的，所以這樣越來越成為制約數(shù)據(jù)通信的瓶頸因素。

　　因為芯片所消耗的能量的大部分來源于這些連接（“信號連接”），全球許多科學家正在致力于研發(fā)光學（光子的）內(nèi)部連接。光學方案中最重要的部分，就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為光信號的光源，它的尺寸必須足夠小，以適配芯片微觀結(jié)構(gòu)的需求。

　　同時，輸出容量和效率也必須很好。特別是效率，這一項非常具有挑戰(zhàn)性。因為功率達納瓦或者微瓦的小型光源，迄今為止，效率都顯得十分不足。

　　更低光線損耗

　　埃因霍芬理工大學的研究人員，開發(fā)了一種尺寸在幾百納米的發(fā)光二極管（LED），集成了能夠傳輸光信號光學通路（波導）。這種納米級的 LED，效率是現(xiàn)有最佳同類產(chǎn)品的1000倍。同時，研究人員在光源和波導之間耦合質(zhì)量上，取得了特殊的進展，使得光線更少損失，更多的光線得以進入波導。

　　這種新型納米LED的效率目前在0.01%到1%之間，但是研究人員希望能夠憑借新的生產(chǎn)方法，很快地提高這一數(shù)據(jù)。

　　磷化銦薄膜

　　這種新型納米LED的另外一項關(guān)鍵特性，就是可以集成到硅基片中，位于一層磷化銦薄膜上。硅是芯片制造的基本材料，但是并不適合光源，然而磷化銦卻比較適合。更進一步地說，測試顯示這種新材料可以迅速地將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺梢钥刂频臄?shù)據(jù)速度達每秒幾千兆比特。

　　可行性

　　埃因霍芬理工大學的研究人員相信他們的納米LED，是一種切實可行的解決方案，將可以應(yīng)對芯片日益增長數(shù)據(jù)通信需求。

　　然而，他們也對于前景感到謹慎，這項開發(fā)目前尚未達到可以工業(yè)級生產(chǎn)的標準，量產(chǎn)的技術(shù)仍然需要進一步開發(fā)。