Towards optical amplification for silicon photonics

Microtechnologie die verantwoordelijk is voor continue groeiende breedbandcommunicatie en dataverwerkingssnelheden is momenteel gebaseerd op silicium. Deze technologie loopt tegen fundamentele grenzen aan, die de groei zouden kunnen vertragen of zelfs stoppen. Het verder verkleinen van geïntrigeerde schakelingen in chips leidt bijvoorbeeld tot groeiende verliezen door warmteontwikkeling en een toename van crosstalk in de elektronische componenten, waarbij een signaal uit het ene circuit een ongewenst effect heeft op een ander circuit. Het probleem zou mogelijk kunnen worden opgelost door voor de communicatie gebruik te maken van fotonen in plaats van elektronen: fotonen hebben niet de eerder genoemde negatieve eigenschappen. Om dit te bereiken is het echter noodzakelijk om een lichtbron gebaseerd op silicium te ontwikkelen, die direct geïmplementeerd zou kunnen worden in de huidige technologie. Hà Ngô onderzocht de optische eigenschappen van verschillende materialen die hiervoor geschikt zouden kunnen zijn. Hij laat zien hoe verschillende lanthaniden (zeldzame aardmetalen) de optische eigenschappen van materialen kunnen veranderen en hoe ze gebruikt zouden kunnen worden voor fotonica gebaseerd op silicium.