美國研發出一種超快的納米級發光二極管

    日前，斯坦福大學工程學院的研究團隊研發出一種超快的納米級發光二極管（LED），能夠以每秒100億比特的速度傳輸數據，并比當前以激光為基礎的系統裝置能耗更低。

    研究人員表示，這是為芯片上的計算機數據傳輸提供超快、低能耗光源的重要步驟。  

    科研人員表示，低能耗的電控光源是下一代光學系統的關鍵，這能夠迎合計算機行業日益增長的能源需求。傳統上，工程師認為只有激光才能以極高的數據傳輸速率和超低能耗進行通訊。而此次研發的單一模式LED能發射單一波長的光，與激光十分相似，能像激光一樣執行相同任務，且消耗的能量更低。

    研究人員在新裝置的中心，插入了若干座砷化銦“小島”。當電脈沖通過時，它們能產生光。這些“小島”的周圍包裹著光子晶體（在半導體上蝕刻的微孔陣列），能像鏡子一般將光線彈射聚集至裝置的中央，使它們囚禁于LED內，并被迫按單一頻率產生共鳴，從而形成單模光。

    現有設備基本是由激光發光器與外部調制器兩個裝置構成。兩種裝置都需要消耗電力，而新款二極管將發光器和調制器的功能整合到一個裝置內，大大降低了耗能量。科學家表示，新款設備可達到目前最高效設備能源效率的2000倍至4000倍。

    平均而言，新款LED裝置能以每比特0.25飛焦（10-15焦耳）的耗能量傳輸數據，而當下典型的低能耗激光設備也需要消耗500飛焦來傳輸單個比特，其他技術則耗能更多。<