清華團隊研發全球最小半導體雷射 比傳統快千倍

新網記者歸鴻亭台北特稿
2012/7/30 下午 06:22:18 / 科技新知

　行政院國家科學委員會支持由國立清華大學所帶領的國際研究團隊，成功突破傳統半導體雷射受限於光學繞射的極限，研發出全球最小的半導體奈米雷射，這項成果上周五登上國際期刊《科學》(Science)。

清華團隊研發全球最小半導體奈米雷射，運算速度比傳統半導體雷射快近1,000倍。(歸鴻亭攝影)

　這項研究團隊成員包含國立清華大學物理系教授果尚志、施至剛，清大材料科學工程學系教授陳力俊，國立交通大學電子物理學系副教授張文豪，以及參與研究案的學生，包含清大物理系博士後研究員陳虹穎、博士班呂宥蓉、王俊元，以及清大材料科學工程學系博士後研究員呂明諺。

　果尚志表示，半導體雷射微小化是未來發展高速、寬頻、低功耗光運算器與光通訊系統的關鍵，研究團隊成功研發出全球最小的半導體雷射，這種電漿子奈米雷射尺寸只有30奈米左右，運算速度比傳統半導體雷射快近1,000倍。

《科學》(Science)雜誌網站首頁介紹國立清華大學所帶領的國際研究團隊突破傳統半導體雷射受限於光學繞射的極限，研發出全球最小的半導體奈米雷射的成就報導。(歸鴻亭翻製)

　他說，由於光線的傳輸速度非常快，1秒鐘為10的12次方，因此出現光纖傳遞的各種發明；在未來，甚至可能將電腦裡的中央處理器(CPU)換成全光學運算晶片，取代現有的電子晶片，大大提升電腦的運算效能。

　光纖通信雖然很快速，但是到了電腦裡以後，CPU計算是靠電子運算，這個原因是因為以前光的元件沒辦法縮小，假如今天可以使用很好的銀、銦鎵等材料把光元件縮小，做成光晶片，就可以讓速度提高到比現在電子晶片快1,000倍。

　不過，果尚志認為未來運用層面上，要將奈米電子元件改用電漿子奈米雷射，運算速度雖可提高1,000倍，不過仍有消耗功率問題要解決。

　果尚志認為，研究成果初步證明電漿奈米雷射可突破光學繞射極限，但要整合成實際產品還需努力。