電子和光子互相轉換？在這個晶體管中就能做到
圖片來源：jorik/Shutterstock.com
研究人員發明了一種新型的晶體管激光器，它可以轉換電子和光子這兩種穩定的能量狀態。在未來，這種晶體管的數據傳輸速度能比傳統的數字設備快100倍。
晶體管雛形具備雙穩態特性，這是一種可以在光學和電信號輸出之間交替轉換的能力，有助於發展基於光的計算機系統。
伊利諾伊大學香檳分校的微電子工程師Milton Feng表示：「將具備雙穩定性的晶體管植入計算機晶元中，將顯著提高處理速度，因為這些器件可以在不受電子晶體管限制的條件下進行通信。」
在傳統的電子設備中，微晶元是由數十億個叫做晶體管的微小開關組成的，它們作為網關引導電子在集成電路中流動。
但問題在於，隨著計算機處理器越來越快，越來越強大，晶體管的數量也在持續增加。
這種趨勢稱作摩爾定律，是英特爾聯合創始人Gordon Moore的著名預測，指的是集成電路的晶體管數量會每兩年翻一番。
但晶體管已經非常小，很難再以傳統的方式將它縮小化。
因此在2004年，馮和他的研究員Nick Holonyak Jr首次提出晶體管激光器的概念，將其定義為將電和光學輸出混合集成的半導體器件。
「電流在半導體材料中切換的最快方式，是電子在隧道效應的過程中，在物質層之間跳躍，」馮解釋道，「光子有助於電子來回穿梭，因此光子隧道效應會讓電子設備運行更快。」
「因為需要接入電流並將其轉化為光，所以我們不能撇開電子不談，」馮表示，「這是全光學計算機方面的問題。但那是不可能的，因為根本就沒有全光學系統。」
研究人員詳細說明了雙穩態開關是如何在零下50攝氏度工作的。
該研究發布的是為電子和光學功能提供了開關的單一裝置。
這項研究發表在了《應用物理學》雜誌上。
蝌蚪五線譜編譯自sciencealert，譯者 狗格格，轉載須授權
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