Photonische Halbleiterdiode entwickelt

5. August 2011, 12:22 Uhr | Archiv

Optische Datenübertragung durch Licht ist schon lange nichts Neues mehr: Daten über Glasfaserkabel als Lichtimpulse zu übertragen ist in der Computertechnik oft schon Standard. Doch im Inneren der Computer – bei Prozessor und Speicher – wurde die Technik bisher noch nicht eingesetzt. Das soll sich schon bald ändern.

(Quelle: photonic-corp.com)

Möglich werden soll dies durch photonische Halbleiter-Dioden, die US-Ingenieure erstmals entwickelt haben. Liang Feng vom California Institute of Technology arbeitet seit 2006 zusammen mit Kollegen und Forschern der University of California in San Diego an einem Konzept und erklärt: „Seit 20 Jahren haben sich Wissenschaftler daran versucht“.

Bisher werden die optischen Daten, die beispielsweise durch Glasfaserkabel kommen, in elektrische Impulse umgewandelt, um sie weiter verarbeiten zu können. Dadurch wird die Geschwindigkeit negativ beeinflusst. Das könnte verhindert werden, wenn die optischen Daten direkt verarbeitet werden können.

Durch die Photonik will man dem Problem entgegenwirken. Man integriert Bauteile in Chips, die die Lichtimpulse aufnehmen und ohne Umwandlung direkt verarbeiten können. „Wir wollen alles, was auf einem elektronischen Chip ist, auf einem photonischen Chip reproduzieren“, definiert Feng als Ziel seiner Forschung.

Die erste photonische Halbleiterdiode besteht aus einem 800 Nanometer breiten und 200 Nanometer hohen Soliziumbalken, auf dem Stücke aus Germanium und Chrom bzw. Silizium aufgebracht sind. Durch die Stücke und die daraus entstehenden Erhebungen wird das Licht gebrochen, sodass es in zwei Schwingungsformen übergeht – eine stärker gedämpft als die andere – das Ergebnis ist eine Richtwirkung. Nähere technische Einzelheiten dazu findet man in einem Bericht der Online-Ausgabe des Fachmagazins Science.

Yeshaiahu Fainmen, bei dem Liang Feng an der UCSD studiert hat, erklärt, was die neue Technik bringen soll: „Diese Entdeckung hilft, irgendwann Elektronik und Photonik so zu kombinieren, dass eine skalierbare, energieeffiziente und kostengünstige Technologie daraus wird. […] Die Computertechnik wird dann viel größere Datenmengen schneller und billiger verarbeiten können.“

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(Marco Schürmann | Quelle: heise.de)

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