سیستم های الکترونوری

کارآیی چیپ های سیلیکونی که از دو منبع نور و الکتریسیته برای پردازش اطلاعات و ایجاد ارتباط استفاده می کنند و با استفاده از فناوری جدیدی که برای ذخیره سازی انرژی و استفاده بهینه از منبع انرژی توسعه یافته است ، افزیش می یابند.

کد خبر: ۱۳۵۸۵۰

در ابزارهای سیلیکونی الکترونوری با افزایش سرعت تبادل اطلاعات در سیستم و همچنین افزایش حجم اطلاعات مبادله شده ، تغییرات اساسی در انجام محاسبات و برقراری ارتباطات راه دور و یا ارتباطات اینترنتی ایجاد می شود که سبب افزایش عملکرد آن می شود. این در حالی است که در ابزارهای الکترونوری موجود مقدار زیادی نور موردنیاز است و همچنین مقادیر غیرضروری گرما ایجاد می شود.
محققان دانشگاه کالیفرنیا به روشی دست یافته اند که با به دام انداختن و بهره برداری از الکترون ها برای جریان از ایجاد گرما جلوگیری می کند و به این ترتیب عملکرد ابزارهای الکترونوری را افزایش می دهد. انجام فرآیندهای نوری پایه و اولیه در سیلیکون ها، مانند تقویت و تنظیم شدت نور، تبدیل یک طول موج به طول موج دیگر و ایجاد نور لیزر نیازمند پرتوهای شدید نوری است.
این شدت نور به صورت غیرخطی فعل و انفعالاتی را در سیلیکون ایجاد می کند که تاثیرات نوری قابل توجهی را همراه خواهد داشت.
این در حالی است که عبور پرتوهای نوری شدید از سیلیکون نیز منجر به ایجاد مشکلاتی می شود که تحت عنوان جذب دو فتون نوری بررسی می شود. این پدیده بر اثر جذب همزمان دو فتون نوری در شبکه بلوری در بخشی از سیلیکون ایجاد می شود. این بخش با آزاد کردن الکترون های بیشتر برای جذب فوتون های بیشتر واکنش های زنجیره ای تشکیل می دهد.
از آنجاکه ایجاد چنین مشکلی بسیار حائز اهمیت است ، بنابراین می بایست با تحت فشار قرار دادن سیلیکون با حفظ فرآیندهای غیرخطی در تراشه های سیلیکونی از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری به عمل آورد.
با تحت فشار قرار گرفتن تراشه های سیلیکونی ساختاری شبیه اسفنج ایجاد می شود که همه امواج نوری را به خود جذب می کند.
اینتل بزرگ ترین شرکت تولیدکننده چیپ های رایانه ای است که راهکار جدیدی را برای از میان برداشتن مشکل جذب همزمان دو فتون نوری ، مورد بررسی قرار داده است. در این روش امواج نیروی ایجاد شده در تراشه های سیلیکونی از طریق بارهای مثبت و منفی احاطه می شود که منجر به خروج الکترون های جذب کننده نور می شود. در این صورت میزان گرمای آزاد شده به مراتب بیشتر از روشهای معمولی است که از نقاط ضعف این روش به شمار می آید.
مهار حرارت ایجاد شده در نتیجه جذب دو فتون نوری به عنوان راهکاری برای تولید جریان الکتریسیته از دیگر زمینه های تحقیقاتی است که در این زمینه مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
بررسی های انجام شده حاکی از آن است که با اضافه شدن یک دیود به صفحات سیلیکونی یک میدان الکتریکی ایجاد می شود که امکان ذخیره و بهره برداری از الکترون های آزاد را فراهم می آورد و در نتیجه ایجاد جریان الکتریکی را امکان پذیر می سازد.
این روش ، راهکار مفیدی برای جلوگیری از هدر رفتن انرژی است که می تواند در هر ابزار نوری به کار گرفته شود.