鍺錫激光器加速計算機芯片運算速度

材料牛注：近年來，許多材料領域研究人員專注于硅基上生長的鍺錫合金的研發工作，開發“光泵浦”激光器和比當前所用芯片具有更高數據傳輸速度的光電子“超級芯片”。

由阿肯色大學（University of Arkansas）工程學教授Shui-Qing “Fisher” Yu和先進半導體設備制造商領導的多元化研究小組制造出一種“光泵浦”激光器，這種激光器由在硅基上生長的鍺錫合金制成。

增強材料可以促進包括電子電路和激光器在內的全集成硅光子學的發展，因此可以以更低的成本實現更高的微處理速度。

該項研究的結果已發表在Applied Physics Letters上。

鍺錫合金很好地利用了材料的有效發光，因此其作為一種半導體材料在未來光學集成計算機芯片領域具有巨大應用前景，這是制造計算機芯片的標準材料——硅所無法企及的。近年來，包括Yu和他在這個項目的幾個同事在內的材料科學家和工程師們專注于硅基上生長的鍺錫合金的開發工作，研發所謂的光電子“超級芯片”，這種芯片相比當前所用的芯片具有更高的數據傳輸速度。

Yu和他的同事們最近開發出一種使用鍺錫合金的光泵浦激光器。光泵浦意味著光可以被注入材料，類似于電流流入材料那樣。

“我們在激光工作溫度達到110開爾文時，將激光閾值降低了80％，”Yu說，“這相比從前報道的最佳結果已有了顯著提升，表明鍺錫作為片上激光器具有良好前景。”

開爾文110度約等于-261華氏度。

在這個項目中，Yu和他的同事與開發出生長方法的美國公司ASM的研發人員密切合作。ASM的方法可以在工業標準化學氣相沉積反應器中生產出低成本、高質量的鍺錫。

除Yu外，研究團隊成員還包括ASM外延研發經理John Tolle、ASM外延工程師Joe Margetis、阿肯色大學電氣工程學教授Hameed Nasee、阿肯色大學松崖分校（University of Arkansas at Pine Bluff）化學教授Mansour Mortazavi、阿肯色大學松崖分校（University of Arkansas at Pine Bluff）物理學教授Wei Du、Arktonics公司首席執行官Baohua Li、達特茅斯學院（Dartmouth College）工程學教授Jifeng Liu、馬薩諸塞大學波士頓分校（University of Massachusetts Boston）工程學教授Richard Soref（“硅光子學之父”）及Greg Sun。

阿肯色大學（University of Arkansas）研究人員的該項研究由空軍科學研究辦公室（Air Force Office of Scientific Research）及美國國家科學基金會（National Science Foundation）共同贊助。

原文鏈接：Germanium Tin Laser Could Increase Processing Speed of Computer Chips

文獻鏈接：An Optically Pumped 2.5μm GeSn Laser on Si Operating at 110K

本文由編輯部丁菲菲提供素材，楊楊編譯，雪琰審核，點我加入材料人編輯部。

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