Avance en fotónica de silicio: los láseres integrados en obleas permiten una computación más rápida y eficiente

Investigadores de EE. UU. y Europa han logrado un avance significativo en la fotónica de silicio al fabricar con éxito láseres miniaturizados directamente en obleas de silicio. Esta innovación, detallada en una publicación de Nature, implica 'cultivar' láseres en un chip de silicio, un proceso que mejora la escalabilidad y la compatibilidad con la fabricación CMOS existente utilizada para chips electrónicos.

Este avance aborda un desafío importante: la integración de fuentes de luz con chips de silicio. Los métodos tradicionales implican la conexión de láseres separados, lo que ralentiza el funcionamiento y aumenta los costes. Al crear láseres directamente en el chip, los datos se pueden transmitir más rápido utilizando fotones, lo que ofrece una mayor capacidad de datos y menores pérdidas de energía en comparación con los electrones.

El equipo integró 300 láseres funcionales en una sola oblea de silicio de 300 mm, un estándar de la industria. El láser produjo luz con una longitud de onda de 1.020 nm, ideal para transmisiones de corto alcance entre chips de ordenador. Este chip podría mejorar sustancialmente el rendimiento informático y reducir el consumo de energía en los centros de datos. El láser requería una corriente de umbral de solo 5 mA, similar a un LED en un ratón de ordenador, y su potencia de salida era de alrededor de 1 mW. Si bien el funcionamiento continuo fue posible durante 500 horas a temperatura ambiente (25 °C), la eficiencia disminuyó a alrededor de 55 °C. Esta demostración marca un paso importante hacia una computación más eficiente y potente, allanando el camino para dispositivos ópticos rentables y de alto rendimiento para las comunicaciones de datos, el aprendizaje automático y la IA.