ハイブリッドシリコンレーザーとは何ですか？

ハイブリッドシリコンレーザーは、2006年にインテルとカリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）によって開発された新しいタイプのレーザーです。 このレーザーは、シリコンだけでなく、大量生産されたコンピューターチップで使用されているのと同じタイプのIII-V族半導体材料（ガリウム（III）ヒ素、インジウム（III）リン化物など）から作られています。 ハイブリッドシリコンレーザーは、リン化インジウムをベースにしたコンピューターやCDプレーヤーで現在使用しているレーザーダイオードとは異なり、ユニットごとに個別に組み立てて位置合わせする必要があり、コンピューターチップと同じ方法で大量生産することはできません。

現在のレーザーダイオードを製造するには、個別のIII-V半導体ウエハを使用する必要があります。 ハイブリッドシリコンレーザーは、主にシリコンで作られ、シリコンワフターで製造されます。これは、フォトリソグラフィとコンピューティング革命のおかげで、量産で豊富な経験があります。 ハイブリッドシリコンレーザーは、レーザーの構築コストを大幅に削減します。

ハイブリッドシリコンレーザーもリン化インジウムを使用して光を生成しますが、通常のレーザーダイオードのように光をルーティング、検出、変調、増幅するために化学物質を使用せず、代わりにシリコンを使用します。 ハイブリッドシリコンレーザーは、光学システムと従来のコンピューターチップの統合に向けた大きな一歩であり、現在の最高速度よりも数百倍も速い処理速度とデータ転送速度を実現できます。 これらの転送速度は、今日見られるギガビットまたはメガビットレベルではなく、テラビットレベルです。

ハイブリッドシリコンレーザーは、フォトニックコンピューティングと呼ばれる研究プログラムの一部であり、コンピューターチップがデータを処理するために電気インパルスと接して光を使用することを望んでいます。 光は、データ単位あたりのエネルギー消費が少なくて済みます。 ハイブリッドシリコンレーザーは、数百個以上のダイを使用して、工業規模で大量生産できます。 主にフォトニクスに基づいてコンピューターを作成するには、多数のオンチップレーザーが必要です。 真のフォトニクスに必要なもう1つのステップは、現在のコンピューターロジックの電子ストレージに類似した、文字通り結晶の光を止める技術です。 予備調査は、この方向で有望な結果を示しています。