|
以金屬為基礎(chǔ)的納米光子，能將光線擠壓進(jìn)比傳統(tǒng)光學(xué)組件小更多的納米級結(jié)構(gòu)；這種電漿子技術(shù)目前還處于實(shí)驗(yàn)階段，未來可望做為高性能計(jì)算機(jī)芯片、生物傳感器和高效率薄膜太陽能電池中的高性能納米級光學(xué)導(dǎo)線。 電漿子是某些材料內(nèi)的自由電子氣體(free-electron gas)振動所產(chǎn)生的準(zhǔn)粒子(quasi-particles)。IMEC表示，納米結(jié)構(gòu)金屬的光學(xué)特性極有希望應(yīng)用在納米光組件中，當(dāng)這類納米結(jié)構(gòu)被可見光或近紅外線照射，就會激發(fā)傳導(dǎo)電子的共振，也就是所謂的表面電漿子(surface plasmons)，并產(chǎn)生光學(xué)共振。 這些表面電漿子可以在深次波長(deep-subwavelength)被捕捉、定向和聚焦電磁能量，這跟傳統(tǒng)的絕緣光波導(dǎo)(optical waveguide)不同；IMEC表示，傳統(tǒng)波導(dǎo)受到光波長的限制，無法縮小到幾十納米。 納米級的電漿子電路允許在IC進(jìn)行大量光學(xué)信息的平行繞線，但最終那些高頻寬的光學(xué)信息還必須轉(zhuǎn)成電子訊號。為了讓這種IC能將高速CMOS電子組件與電漿子電路結(jié)合，就需要采用有效和快速的介接組件，將來自電漿子波導(dǎo)的訊號與電子組件耦合。 IMEC已經(jīng)展示了在金屬-電介質(zhì)-金屬的電漿子波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上，探測被高度限制的短波長表面電漿子偏振；該探測透過在金屬電漿子波導(dǎo)上嵌入一個(gè)光學(xué)探測器來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椴▽?dǎo)和光學(xué)探測器有同樣的納米尺寸，表面電漿子與光學(xué)探測器可取得有效的耦合以及非常快速的響應(yīng)。 IMEC 已經(jīng)做了很多次實(shí)驗(yàn)來展示這個(gè)電子探測方案；測量出的偏振相關(guān)性(polarization dependence)、波導(dǎo)長度和測量光譜響應(yīng)在實(shí)驗(yàn)上獲得的影響非常符合理論假設(shè)，該假設(shè)來自有限元素(finite element)和時(shí)域有限差(finite-difference-time-domain)的運(yùn)算。 IEMC（比利時(shí)微電子研究中心）位于比利時(shí)的小城魯汶。1984年，比利時(shí)Flanders州政府出資6200萬歐元創(chuàng)建了非營利組織IMEC。如今，IMEC已從原來不足70人發(fā)展到現(xiàn)在超過1650人。 |
