Nova fonte de luz para comunicação dentro dos chips

Redação do Site Inovação Tecnológica -  14/09/2016

Esquema do dispositivo. Embaixo, à direita: elétrons (rosa) que tunelam através de uma única molécula orgânica dão origem aos plásmons (ondulações em azul) na interface entre a camada orgânica e o eletrodo abaixo. A luz é emitida de pontos discretos na junção, que brilham em cores diferentes.[Imagem: Wei Du et al. - 10.1038/nphoton.2016.43]

Pulsos de luz orgânica

Talvez não seja necessário esperar pelos nanolasers - lasers ultraminiaturizados, fabricados dentro dos processadores - para substituir a eletricidade pela luz dentro dos chips.

Pesquisadores de Cingapura descobriram que a luz emitida por uma camada de moléculas orgânicas pode ser a fonte perfeita de fótons para a transmissão ultrarrápida de informações nesses ambientes confinados.

A luz é emitida na forma de pulsos quando uma tensão elétrica é aplicada em uma heterojunção, um sanduíche formado por uma camada de moléculas tiol sobre um eletrodo metálico e uma liga dos semicondutores gálio e índio.

A eletricidade induz a formação plásmons de superfície, ondulações de elétrons que se espalham pela superfície do material e, em seguida, decaem em fótons. Embora o tiol seja um isolante, a camada é fina o suficiente para que os elétrons tunelem entre os eletrodos, energizem os plásmons, e então gerem a luz.

Canhão de fótons

O componente dispara uma "fileira de fótons", muito similar à produzida por outras fontes de fótons individuais, o que significa que a heterojunção híbrida (orgânica-inorgânica) poderá ser usada para substituir lasers e LEDs como fontes de sinal para sistemas de comunicação baseados em luz e mesmo para dispositivos de computação quântica.

Devido ao seu mecanismo de funcionamento, a equipe acredita que as junções poderão ser miniaturizadas até espessuras com nível molecular, facilitando ainda mais o processo de sua inserção em circuitos à base de silício.

Bibliografia:

On-chip molecular electronic plasmon sources based on self-assembled monolayer tunnel junctions
Wei Du, Tao Wang, Hong-Son Chu, Lin Wu, Rongrong Liu, Song Sun, Wee Kee Phua, Lejia Wang, Nikodem Tomczak, Christian A. Nijhuis
Nature Photonics
Vol.: 10, 274-280
DOI: 10.1038/nphoton.2016.43