香港科技大學成功研製微型激光器 開創光計算領域新紀元
22-08-2016
香港科技大學(科大)研究團隊成功於矽上研製出微型激光器,不但令新一代微型電腦處理器的運行速度更快,亦大大減少耗電,對光互聯與光計算的未來發展影響深遠。

這項創新研究由科大方氏工程學教授兼電子及計算機工程學系講座教授劉紀美發現,以及加利福尼亞大學聖塔芭芭拉分校、桑迪亞國家實驗室與哈佛大學的研究團隊合作完成,是半導體工業界的一項重要突破。

矽襯底是太陽能電池以至集成電路等現代電子產品的基石,但由於矽晶格與激光材料並不相配,兩者一直以來均無法完美結合。直至劉教授的團隊成功於矽上「長出」了亞波長腔激光器,才實現了根本性突破,展示在矽上創建高密度發光元素的廣闊前景,有關發現近日於《應用物理學快報》發表,並成為封面文章。

劉教授表示﹕「這種迴音走廊模式的激光器是一種非常具吸引力的光源,可廣泛應用於晶片上的光通訊、數據處理及化學傳感等領域。將激光器直接集成在微型處理器上,對提高微型處理器的性能及降低耗能至為重要,這不但有利於推進矽基光電技術的發展,亦是新一代綠色訊息技術和計算的理想解決方案。」

一直以來,光子是用於遠距離高通量數據傳輸中最經濟兼最具能源效益的方案。隨著這項矽襯底的新型激光器出現,光子亦有望可應用於短距離的數據通訊上,將可大大提升數據傳輸的速度。

為製作這種迴音走廊模式的激光器,劉教授於矽面刻印出納米圖案,將矽晶格異質生長的天性缺陷,鎖定於有規律的縱橫格模式當中,再利用量子點激光器的受激輻射處於單個量子點之中這一特殊性能,進一步降低有源材料區對生長缺陷的敏感度。隨後,團隊利用激光泵,提升電子的能量級別,實現激光器激射。

此款微型激光器的直徑只有1微米,較傳統的激光器長度縮短了1000倍,面積則減少約100萬倍。

劉紀美教授 (後排,右三) 的研究團隊

劉紀美教授 (後排,右三) 的研究團隊

迴音走廊模式激光器

迴音走廊模式激光器

 

傳媒查詢:
魯桂欣
電話﹕2358 6317
電郵﹕sherryno@ust.hk
林淑媛
電話﹕2358 6313
電郵﹕anitalam@ust.hk