Австралийские ученые разработали эффективный силиконовый светодиод, обеспечивая новую платформу для более быстрого вычисления и передачи данных в электронных системах.

Результаты исследований, опубликованы 23 августа в журнале ?Природа?, за авторством Мартина А. Грина и его коллег из Университета Нового Южного Уэльса, дают почву для надежд относительно того, что микроэлектроника может взять лучшие преимущества скорости у оптической передачи данных.

"Скорость всей оптической связи ограничена из-за электронных параметров микросхем", объясняет Доктор Джерард Милбурн, Заместитель директора Специального Исследовательского Центра Квантовых Компьютерных Технологий.

Светодиоды, которые преобразовывают электричество в свет, наиболее знакомы в форме гигантских экранов на футбольных стадионах. Однако они также являются самым важным звеном в широкополосных технологиях связи, которые полагаются на оптическую передачу информации.

Передача данных между компьютерами стала быстрее, благодаря оптоволокну, но информация в пределах компьютеров в настоящее время все еще находится в форме электрических сигналов, идущих по микросхемам, которые представляют своего рода сеть проводов, только очень маленькие. Эти электрические сигналы должны быть преобразованы к световым потокам частиц и обратно, что и делают светодиоды, создавая критический параметр, который замедляет поток данных.

В настоящее время, светодиоды помещены в систему проводки коммуникаций на некотором интервале от компьютера, далее замедляя данные.

"Цель исследования состоит в том, чтобы принести преобразование как можно близко к месту, где идет обработка информации (т.е. идеально - к самому процессору)", говорит Милбурн. Идеально, это означало бы светодиоды, объединенные в фактический силиконовый чип компьютера.

Пока это не было возможно, потому что большинство светодиодов сделано из экзотических материалов, не соотносящихся с силиконом, основанным микроэлектроникой. И существующие силиконовые светодиоды урезают полезные возможности передачи световым потоком настолько, что его КПД составляет хорошо, если 0.1%, а часто - меньше 0.01%.
Новый силиконовый СВЕТОДИОД, сделанный командой профессора Грина, эффективен уже на 1%, испуская свет (при почти комнатной температуре) приблизительно в 100 раз более эффективно, чем самые совершенные существующие устройства.

Этот СВЕТОДИОД высокой производительности теперь делает возможным конвертировать оптические и электрические сигналы в пределах компьютера.

Знания, полученные по прошлым исследованиям кремниевых солнечных батарей позволили достичь такой эффективности КПД СВЕТОДИОДА.

"Солнечные батареи абсорбируют свет и конвертируют его в электричество так, что они симулируют по сути обратный процесс к светодиодам в компьютере", сказал профессор Грин.

Использование силиконовых светодиодов типа того, что был получен Грином и его коллегами, может в конечном счете привести к использованию оптических сигналов между чипами в пределах компьютера, таким образом устраняя потребность в проводах.

Это потрясающий стимул для развития Фотоники. В перспективе таких исследований, фотоника (использование света) - будет существенно выгоднее для вычислений.

Считается, что всего через шесть лет, скорость компьютерных чипов будет настолько высока, что провода, соединяющие их, будут ограничивающим фактором их производительности.