Oveľa vyššie rýchlosti vďaka nanolaserom na báze kremíka

Nanotechnológia poskytuje obrovské možnosti v napredovaní technológií a budúce vysokorýchlostné linky sú toho dôkazom.

Na obzore je ďalšia novinka nasledujúcej generácie káblov schopných prenášať dáta rýchlejšie, ako súčasne optické káble. Optické siete zohrávajú hlavnú rolu v rýchlosti prenosu dát a čoraz viac systémov využívajúcich internet tlačí na dostupné limity prenosu. Zvyšovanie rýchlostí je nutnosť na zabezpečenie plynulosti prenosu dát. Sľubnou novinkou sú rastúce kryštály na kremíku. Kryštály nazývané aj "nanošpendlíky" sú tenké len desatinu ľudského vlasu. Vyvinuté boli na Kalifornskej Univerzite. Ich rastom na kremíkových wafroch, výskumníci rozširujú schopnosť elektroniky prenášať dáta oveľa rýchlejšie čím dosahujú aj požadované kapacity pre systémy budúcej generácie.

Vedúca výskumu Connie Chang-Hasnain porovnáva súčasné a vyvíjané linky na prenos dát. Súčasné integrované obvody majú veľkú spotrebu a ich šírka pásma je obmedzená. Nároky narastajú ešte viac pri vysokorýchlostných diaľkových linkách. Vyvíjaná technológia má oveľa nižšiu spotrebu a vyššiu rýchlosť. Prirovnať to môžme rozdielom medzi mestskou cestou a diaľnicou.

Výskumníci dokázali kombináciou kremíka a optických laserových materiálov prekonať dve výzvy s ktorými sa dlho nevedelo pohnúť. Za prvé ide o nesúlad kryštalických štruktúr kremíka a polovodičového materiálu typu III-V. Za druhé sú to rastové teploty, ktoré sú v rozpore s aktuálnym výrobným postupom pri integrovaných obvodoch. Počas rastového procesu ktorý trvá 10 až 15 minút v rozpätí teplôt od 400 do 450°C, sa "nanošpendlíky" v tvare hexagonálnej pyramídy vynoria z kremíkovej bázy.

Tieto vysokokvalitné kryštály môžu dosiahnuť aj niekoľko stoviek nanometrov a zároveň môžu byť vrstvené, čo znamená že  počas rastového procesu môžu byť na kryštál aplikované iné materiály za účelom zmeny vlastností kryštálu. Kryštály môžu byť aj leptané na vytvorenie laserovej štruktúry pre použitie v rôznych typoch zariadení. Geometria kryštálu poskytuje prirodzený tvar na zachytenie svetla, ktoré v ňom cirkuluje hore a dole špirálovitým spôsobom. Chang-Hasnain poznamenala, že využitie kremíka ako rastového média umožní masovú výrobu hneď, ako budú kryštály pripravené pre komerčné využitie.

Zdroj: livescience.com