全球最小半導體雷射 台研發運算快千倍

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【大紀元2012年07月30日訊】(大紀元記者鍾元台灣台北報導)台灣行政院國家科學委員會30日召開記者會,公布成功研發全球最小半導體奈米雷射「新型雷射──電漿子奈米雷射(Plasmonic Nanolaser)」,成功突破傳統半導體雷射受限於光學繞射的極限,操作速度可高過電晶體千倍以上,此項研究成果並已於7月27日發表於《科學》(Science)國際期刊。

最近幾年,為了克服電子元件和光學元件之間嚴重的尺寸不匹配,科學家基於電漿子具有突破繞射極限的能力,紛紛投入奈米電漿子的相關研究。然而,一般的電漿子元件仍難以克服其本質性高能量損耗的特性,台灣國立清華大學物理系教授果尚志說,半導體雷射微小化是未來發展高速、寬頻、低功耗光運算器與光通訊系統的關鍵。尤其將半導體雷射的三維尺寸縮小到次波長等級,以及與積體電路中的電晶體尺寸相匹配,操作速度可高過電晶體千倍以上,是當今光電科技的研究焦點。

國際研究團隊由果尚志、清大材料科學工程學系教授陳力俊及美國德州大學奧斯汀分校物理系教授施至剛帶領,包括國立交通大學電子物理學系副教授張文豪、清大物理系博士後研究員陳虹穎、博士班呂宥蓉、王俊元及清大材料科學工程學系博士後研究員呂明諺等人。

元件尺寸的微型化是目前半導體產業的趨勢,長久以來光學元件受到光的繞射極限所限制,遲遲未能達到極小化、極高速的境界。果尚志表示,光纖通訊雖然很快速,但到了電腦裡,CPU(中央處理器)的計算是靠電子運算,因為以前光的元件沒辦法被縮小,假如可以把光的元件縮小,做成光的晶片,它可以讓速度提升到比現在電子晶片快1千倍。

施至剛表示,運算速度很重要,但新型雷射──電漿子奈米雷射,運用面也不限於電子工業,生物材料領域的光學顯微鏡都可運用,也可做成光的基層電路。

清大副校長馮達旋表示,研究團隊在此領域都從事10年以上的工作,才能有今天的成就。將來台灣要在世界科學界立足,必須有非常多像這樣的年輕人願意投入他們的生命來發展,才能把科學帶到新的境界,台灣在這方面有很大潛力。

(責任編輯:李曉清)

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