美國羅格斯大學(xué)(Rutgers University)和美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)發(fā)表論文稱,有望將光路微細(xì)化至與現(xiàn)有電子電路同等的水平。據(jù)介紹,已有把握利用“Gap Plasmon(GP)”(電子與電磁場耦合的縱波在金屬之間的縫隙中傳播)現(xiàn)象,將現(xiàn)有最小的光調(diào)制器尺寸再減少至1/10。
NIST等此次試制出了利用GP的光相位調(diào)制器。GP可以傳播用兩根金屬線夾住絕緣體(空氣或者稀薄的SiO2等)的MIM(Metal-Insulator-Metal)型“光布線”信號。相當(dāng)于光布線核心的絕緣體的厚度約為200nm,調(diào)制器的長度約為23μm。
尺寸可進(jìn)一步降至1/10
此次試制的光調(diào)制器尺寸在現(xiàn)有的試制例子中已經(jīng)非常小了,不過還有幾個競爭對手。NIST等表示,數(shù)值計算結(jié)果表明,即使將此次試制品的尺寸降至1/10也可照常使用。
具體是采用兩根絕緣體厚度為17nm、金屬線寬度為100nm的MIM型光布線,設(shè)計尺寸為2.5μm×0.3μm×0.217μm的Mach-Zehnder(MZ)調(diào)制器,然后通過模擬對其特性進(jìn)行檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn),其工作損耗與實際制作的23μm長調(diào)制器幾乎相同。
這款MZ調(diào)制器中采用的MIM型光布線的100nm這個尺寸,可與約15年前的半導(dǎo)體技術(shù)設(shè)計規(guī)則匹敵。假如能夠進(jìn)一步降低金屬線的寬度,可以讓線寬接近20nm左右,此次的論文中沒有提到這一點。光路也有望微細(xì)化至與最新的半導(dǎo)體技術(shù)同等的水平。