Silício emite luz visível pela primeira vez

MODERADOR JULIO Sáb 14 Set 2013, 1:46 pm

o trocarem dados por luz, em vez de eletricidade, os processadores fotônicos serão muito mais rápidos e consumirão muito menos energia.

Computação fotônica

O silício é o material-maravilha por excelência - há quem diga que estamos na Era do Silício, tal é a importância do elemento para a moderna tecnologia. Até agora se poderia dizer que, mesmo para um elemento tão versátil, nem tudo seria possível - como emitir luz, por exemplo. Mas agora o silício se desdobrou e conseguiu colocar mais essa propriedade em sua longa lista de feitos memoráveis.
Pesquisadores conseguiram, pela primeira vez, fazer com que o silício "bruto", sem dopagens, emitisse luz. E ele o fez de forma a não deixar dúvidas, emitindo luz de largo espectro na faixa visível, em temperatura ambiente. Este é um passo importante para a longamente esperada mesclagem de componentes eletrônicos e fotônicos no interior dos processadores, levando aos computadores fotônicos.
Ao trocarem dados por luz, em vez de eletricidade, os processadores fotônicos serão muito mais rápidos e consumirão muito menos energia.

Tirando luz do silício

Alguns semicondutores emitem luz quando são energizados - eles produzem fótons, em vez de produzir calor. Este fenômeno é comum e usado, por exemplo, nos diodos emissores de luz, ou LEDs. Infelizmente, o silício não é um desses semicondutores, produzindo muito poucos fótons - em compensação, ele gera muito calor. O problema é que os semicondutores bons em emitir luz, os chamados cristais fotônicos, como o sulfeto de cádmio, têm uma condutividade elétrica muito ruim, e não são compatíveis com a tecnologia usada na fabricação dos processadores.

Isto mostra a importância do feito de Chang-Hee Cho e Ritesh Agarwal, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos. Eles deram um jeito de escapar da encruzilhada fotônica encapsulando o silício em vidro e prata. O revestimento de prata permite o espalhamento de ondas de elétrons conhecidas como plásmons de superfície, ondas que são essencialmente uma combinação de elétrons oscilantes e luz, e que ficam confinadas na interface entre a prata e o silício. Com o diâmetro correto do fio de silício, o revestimento de prata cria pacotes de ressonância e campos eletromagnéticos altamente confinados - em outras palavras, luz, que sai pelo nanofio de silício. "Quando combinamos as portadoras imediatamente, então nós produzimos luz no silício," disse Agarwal. Mas nem tudo está pronto, porque o emissor de luz de silício está sendo excitado por um laser azul, que é a forma mais simples de gerar os plásmons de superfície.O próximo passo da pesquisa é fazer com que tudo isso funcione excitando o silício diretamente com eletricidade.
"Quando você faz o próprio silício emitir luz, você não precisa ter uma fonte de luz externa no chip. Nós poderemos excitar o silício eletricamente e ter o mesmo efeito, e poderemos fazer isso com fios entre 20 e 100 nanômetros de diâmetro, o que é compatível em termos de escala com os componentes eletrônicos atuais," concluiu o pesquisador.