Найден материал для оптических чипов будущего

Учёные из НИТУ МИСИС и ряда других организаций выбрали наиболее перспективный материал для фотонных чипов

Фотонные чипы управляют светом прямо на микросхеме и могут применяться для создания фотонной памяти, оптических нейроморфных сетей и других устройств передачи и обработки информации. Например, с их помощью можно ускорить работу нейросетей, проводить экспресс-диагностику заболеваний, передавать данные на сверхвысоких скоростях и создавать компактные лидары для беспилотных машин.

Для управления светом на чипе исследователи изучали фазопеременные материалы — они меняют своё состояние под действием коротких лазерных импульсов. В разных состояниях материал имеет либо упорядоченную (кристаллическую), либо неупорядоченную (аморфную) структуру с сильно отличающимся показателем преломления. После воздействия лазера образец сохраняет определённое состояние — его можно использовать для хранения информации.

Специалисты сравнили пять составов на основе полупроводниковых соединений германия, сурьмы и теллура. Материалы наносили на одинаковые волноводы из нитрида кремния — элементы, по которым свет распространяется внутри чипа. Это позволило сравнить именно свойства материалов, не меняя конструкцию устройства.

Полученные результаты показывают, что состав материала напрямую влияет на то, насколько хорошо он подходит для управления светом на чипе. Для практического применения выбранных материалов ещё нужно проверить их долговечность, стабильность работы и сохранение записанного состояния.

Источник: НИТУ МИСИС