Vedci zostavili 10 GHz kremíkový optický tranzistor, riadia ho zahrievaním

Ved­com z Pur­due Uni­ver­si­ty (In­dia­na, USA) sa pod ve­de­ním Lea Var­ghe­se­ho po­da­ri­lo zos­ta­viť kre­mí­ko­vý op­tic­ký tran­zis­tor, kto­rý dis­po­nu­je všet­ký­mi vlas­tnos­ťa­mi pot­reb­ný­mi na to, aby sa mo­hol stať zá­kla­dom pre vy­bu­do­va­nie kre­mí­ko­vých lo­gic­kých ob­vo­dov spra­co­vá­va­jú­cich to­ky svet­la na­mies­to to­kov elek­tró­nov.

Zá­kla­dom navr­hnu­té­ho tran­zis­to­ra je svet­lo­vod a mi­nia­túr­ny kru­ho­vý re­zo­ná­tor, na­chá­dza­jú­ci sa v je­ho blíz­kos­ti. Ak je tran­zis­tor ot­vo­re­ný, svet­lo vstu­pu­jú­ce do tran­zis­to­ra pre­chá­dza svet­lo­vo­dom oko­lo re­zo­ná­to­ra bez to­ho, aby ním bo­lo ov­plyv­ne­né a na­po­kon z tran­zis­to­ra vy­stu­pu­je. Pri špe­ci­fic­kej re­zo­nan­čnej frek­ven­cii však s re­zo­ná­to­rom inter­agu­je a tak sa množ­stvo svet­la vy­stu­pu­jú­ce z tran­zis­to­ra vý­znam­ne re­du­ku­je, čím sa tran­zis­tor uzat­vo­rí. 

Aby bo­lo mož­né zme­niť stav tran­zis­to­ra z ot­vo­re­né­ho na uzat­vo­re­ný a nao­pak bez to­ho, aby bo­lo nut­né me­niť frek­ven­ciu pou­ži­té­ho svet­la, mu­se­li sa ved­ci nau­čiť me­niť veľ­kosť re­zo­ná­to­ra, pre­to­že s ňou je spo­je­ná aj zme­na je­ho re­zo­nan­čnej frek­ven­cie. Kľú­čo­vým pre zos­ta­ve­nie op­tic­ké­ho tran­zis­to­ra bo­lo zis­te­nie, že veľ­kosť re­zo­ná­to­ra mož­no me­niť je­ho za­hrie­va­ním. To mô­že byť reali­zo­va­né po­mo­cou ďal­šie­ho svet­lo­vo­du, kto­rý ved­ci naz­va­li hrad­lom. Sig­nál te­čú­ci hrad­lom je na­vy­še slab­ší ako sig­nál, kto­ré­ho tok je ním ov­lá­da­ný. To je dô­le­ži­té pre mož­nosť vy­tvá­ra­nia zlo­ži­tej­ších lo­gic­kých ob­vo­dov.

Aj keď by sa moh­lo zdať, že za­hrie­va­nie čas­ti tran­zis­to­ra mô­že byť po­ma­lým pro­ce­som, za­prí­či­ňu­jú­cim níz­ku pra­cov­nú frek­ven­ciu, nie je to tak. Pro­to­typ, kto­rý ved­ci zos­ta­vi­li, pra­cu­je s frek­ven­ciou až 10 GHz.

Zdroj: Tech­no­lo­gy Re­view 

Prečítajte si tiež:

Prvý hybridný kremíkový laser na svete (pred 6 rokmi)