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[導(dǎo)讀]有“中東硅谷”之稱的以色列高科技發(fā)達,其芯片產(chǎn)業(yè)和半導(dǎo)體技術(shù)尤其令人矚目,每年創(chuàng)造的出口額占以色列總出口額的20%以上。眼下,以色列正在研發(fā)體型更小、速度比傳統(tǒng)芯片快100倍的超級芯片,前景令人充滿期待。

有“中東硅谷”之稱的以色列高科技發(fā)達,其芯片產(chǎn)業(yè)和半導(dǎo)體技術(shù)尤其令人矚目,每年創(chuàng)造的出口額占以色列總出口額的20%以上。眼下,以色列正在研發(fā)體型更小、速度比傳統(tǒng)芯片快100倍的超級芯片,前景令人充滿期待。

據(jù)報道,以色列希伯來大學(xué)物理學(xué)家烏利埃爾·利維及其研究團隊一直致力于研發(fā)一種全新的芯片技術(shù),經(jīng)過3年多的不懈努力,研究工作日前終于有了結(jié)果。他們利用“金屬—氧化物—氮化物—氧化物—硅”結(jié)構(gòu)(MONOS),開發(fā)了一種新型集成光子回路制備技術(shù),據(jù)此可以在微芯片上使用閃存技術(shù),有望使個頭兒更小、運行速度更快的光子芯片成為現(xiàn)實,其運算頻率甚至可以達到太赫茲量級,從而將使計算機及相關(guān)光學(xué)通信設(shè)備的運行速度提高100倍。

所謂太赫茲(THz)是頻率單位之一。太赫茲波包含頻率為0.1THz—10THz的電磁波,是位于微波和紅外光波段之間的一段電磁頻譜。相比于太赫茲波段兩側(cè)的紅外和微波技術(shù)的發(fā)展,人們對太赫茲波段的認(rèn)識較為有限,形成了所謂的太赫茲鴻溝。太赫茲波具有穿透性,能量比X射線少,因此不會對人體組織和DNA造成損壞。近年來,太赫茲技術(shù)成為備受關(guān)注的科技交叉前沿領(lǐng)域,在微芯片領(lǐng)域也頗有潛力。

一般來說,光通信囊括了所有運用光作為信息載體并通過光纜進行傳輸?shù)募夹g(shù)。譬如互聯(lián)網(wǎng)、電子郵件、短信、電話、云和數(shù)據(jù)中心等,均屬光通信的范疇。光通信速度極快,然而在微芯片中,光通信卻變得不可靠,而且難以大量重復(fù)和擴展。具體來說,有兩大技術(shù)難題阻礙了太赫茲微芯片的開發(fā)和制造,一是芯片本身過熱,二是不可擴展性。科學(xué)家指出,微型光子器件的超高精度和可重復(fù)制備,是成功研制集成光子芯片的重要技術(shù)保障。

利維的科研團隊,恰恰在這兩個難題上取得了突破。他們巧妙地繞開了眼下光子器件微納加工精度低、重復(fù)性和擴展性差的技術(shù)難題,把閃存技術(shù)引入到硅基光子器件加工中,成功實現(xiàn)了可靠的、能夠重復(fù)的光子器件的制備。這一舉措對未來集成光子芯片的問世具有重要的前瞻性和開拓性,從而有望引發(fā)芯片業(yè)的一場革命。有分析稱,這一發(fā)現(xiàn)將有助于填補太赫茲鴻溝,并創(chuàng)造出全新的、更強大的無線設(shè)備,能夠使芯片以比目前高得多的速度進行數(shù)據(jù)傳輸,是一項足以改變芯片高科技領(lǐng)域游戲規(guī)則的技術(shù)。

事實上,從電子通信向光通信的轉(zhuǎn)變,對芯片制造商頗有吸引力,因為破除技術(shù)壁壘后,光通信可以顯著提高芯片的運算速度并大大降低功耗。人們期盼著比傳統(tǒng)芯片快百倍的太赫茲級微芯片能夠早日問世,以更好地造福人類。

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