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台成功研发出光集成电路新材料

  中新网7月17日电光学计算机被科学家视为下世代新型计算机。台湾新竹清华大学材料工程学系教授周立人的研究团队,利用氧化镓和纳米金粒子,成功研发出光集成电路新型材料,将绿光照射产生的电流,转换成0与1数字讯号,极有潜力发展成为下世代光学计算机的基本建构单元(运算组件)。


  据台湾《中国时报》报道,新竹清大研究团队最重要的贡献是,找出各种制程参数,使豆荚状金-氧化镓纳米线现在就可进入工业化大量生产,作为光集成电路新型材料,被视为对光学计算机有革命性影响。

  研究团队以硅为基板、纳米金粒子当“酵母菌”,培养氧化镓、再经过氮化,希望能够长出氮化镓,研发LED(发光二极管)纳米线。但是却意外发现,有极少数(小于1%)的氧化镓长成豆荚状,甚至有金纳米粒子进入豆荚形成“豆仁”。

  周立人介绍,氧化镓是极佳的绝缘体,被绝缘体包覆的纳米金粒子吸收光后,会把光能量转换为电流。

  研究团队发现,金粒子自动跑进豆荚状氧化镓后,应可发展成为光学计算机光集成电路新型材料,便积极投入豆荚状金-氧化镓纳米线研发。

  经过三年的努力,研究团队终于成功利用温度调控豆荚内金纳米粒子豆仁的大小及和豆仁之间的距离,制作出适合各种波长光源作为启动开关的豆荚状金-氧化镓纳米线。

  这种复合物照光就会产生电流,不照光电流就消失,形同转换成计算机运算的0与1数字讯号,可应用在光纤通讯和光学讯号传输等,是发展成为光学计算机的基本建构单元。

  据悉,这项研发成果立即引起国际广泛瞩目,六月份的《自然光子学》(Naturephotonics)期刊(《自然》的系列期刊)以专题报导这项研究成果,即将在十月出刊的《纳米通讯》(NanoLetters)也以之为封面故事,是台湾研究论文首度入选《纳米通讯》封面报道。
(责任编辑:romp)

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