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Chip híbrido leva a tecnologia para um novo patamar

Chip híbrido leva a tecnologia para um novo patamar
O chip híbrido é minúsculo, mas acomoda uma das tecnologias mais avançadas da atualidade: a hibridização entre eletrônica e fotônica. [Imagem: CUDOS/AINST]

Chip híbrido

Uma nova plataforma integrada, híbrida de eletrônica e fotônica, comprovou ser uma alternativa mais avançada aos circuitos integrados convencionais, que atualmente são fabricados pela indústria de semicondutores.

Em um feito que vem sendo perseguido por equipes de todo o mundo, um grupo australiano demonstrou que, além de funcional, seu chip híbrido pode ser fabricado em massa, permitindo integrar a plataforma em equipamentos eletrônicos comuns.

O novo dispositivo é minúsculo, medindo apenas 4 mm de comprimento, e pode ser integrado em aparelhos como celulares e computadores, afirmam Blair Morrison e Alvaro Casas Bedoya, da colaboração CUDOS (Centro para Dispositivos de Banda Ultralarga para Sistemas Ópticos), que reúne pesquisadores da Universidade de Sydney, Universidade Nacional Australiana e Universidade RMIT.

Vidro calcogeneto

Os circuitos integrados, mais conhecidos como chips, são compostos por um conjunto de circuitos eletrônicos construídos em um pequeno pedaço de material semicondutor, normalmente silício. Com funcionalidades e benefícios bem reconhecidos, contudo, o fato é que o silício tem suas limitações.

Para superar essas limitações e melhorar o processamento de dados, os pesquisadores estão desenvolvendo circuitos ópticos feitos de um material conhecido como vidro calcogeneto, ou metais de transição dicalcogenetos, que englobam a família da molibdenita.

Esse tipo especial de vidro já está sendo usado em redes de telecomunicações ultrarrápidas, transferindo informações à velocidade da luz, e foi usado recentemente para criar um componente 3 em 1 que também promete dar nova vida à Lei de Moore.

Interface optoeletrônica

A novidade agora é que a equipe australiana demonstrou que esses dois materiais - os vidros calcogenetos e o silício - podem ser combinados numa mesma plataforma miniaturizada. Eles criaram circuitos ópticos compactos e passíveis de fabricação em escala industrial com funcionalidades muito superiores às dos circuitos atuais.

"Nós integramos um novo vidro não-linear em uma plataforma compatível com CMOS e industrialmente escalonável. Mantivemos as principais vantagens tanto do silício como do vidro e criamos um circuito óptico ultracompacto funcional e eficiente," afirmou Bedoya.

Para demonstrar a funcionalidade do seu "Chip CUDOS", a equipe criou um novo laser compacto baseado nas interações luz-som, a primeira vez que isto é feito em um circuito óptico integrado.

"O avanço aqui é a demonstração de que podemos realmente fazer a interface, podemos integrar esse vidro ao silício e podemos interagir do silício para o vidro de forma muito eficiente - podemos aproveitar o melhor dos dois mundos," disse o professor Benjamin Eggleton.

Bibliografia:

Compact Brillouin devices through hybrid integration on silicon
Blair Morrison, Alvaro Casas-Bedoya, Guanghui Ren, Khu Vu, Yang Liu, Atiyeh Zarifi, Thach G. Nguyen, Duk-Yong Choi, David Marpaung, Stephen J. Madden, Arnan Mitchell, Benjamin J. Eggleton
Optica
Vol.: 4 (8): 847
DOI: 10.1364/OPTICA.4.000847




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