सिलिकॉन फोटोनिक्स में सफलता: वेफर्स पर एकीकृत लेजर तेज, अधिक कुशल कंप्यूटिंग को सक्षम करते हैं

अमेरिका और यूरोप के शोधकर्ताओं ने सिलिकॉन फोटोनिक्स में एक महत्वपूर्ण प्रगति हासिल की है, जिसमें सिलिकॉन वेफर्स पर सीधे लघु लेजर का सफलतापूर्वक निर्माण किया गया है। नेचर प्रकाशन में विस्तृत यह नवाचार, सिलिकॉन चिप पर लेजर को 'उगाने' से संबंधित है, एक ऐसी प्रक्रिया जो स्केलेबिलिटी और इलेक्ट्रॉनिक चिप्स के लिए उपयोग किए जाने वाले मौजूदा सीएमओएस निर्माण के साथ संगतता को बढ़ाती है।

यह सफलता एक बड़ी चुनौती का समाधान करती है: प्रकाश स्रोतों को सिलिकॉन चिप्स के साथ एकीकृत करना। पारंपरिक तरीकों में अलग-अलग लेजर को जोड़ना शामिल है, जिससे संचालन धीमा हो जाता है और लागत बढ़ जाती है। सीधे चिप पर लेजर बनाकर, डेटा को फोटॉन का उपयोग करके तेजी से प्रसारित किया जा सकता है, जो इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक डेटा क्षमता और कम ऊर्जा हानि प्रदान करता है।

टीम ने एक ही 300-मिमी सिलिकॉन वेफर (उद्योग मानक) पर 300 कार्यात्मक लेजर एम्बेड किए। लेजर ने 1,020 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश का उत्पादन किया, जो कंप्यूटर चिप्स के बीच कम दूरी के प्रसारण के लिए आदर्श है। यह चिप कंप्यूटिंग प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकती है और डेटा केंद्रों में ऊर्जा की खपत को कम कर सकती है। लेजर को केवल 5 mA की थ्रेशोल्ड करंट की आवश्यकता होती है, जो कंप्यूटर माउस में एक एलईडी के समान है, और इसका आउटपुट लगभग 1 mW था। जबकि कमरे के तापमान (25° C) पर 500 घंटों तक निरंतर संचालन संभव था, लगभग 55°C पर दक्षता कम हो गई। यह प्रदर्शन अधिक कुशल और शक्तिशाली कंप्यूटिंग की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है, जो डेटा संचार, मशीन लर्निंग और एआई के लिए लागत प्रभावी, उच्च-प्रदर्शन ऑप्टिकल उपकरणों का मार्ग प्रशस्त करता है।