纳米激光器技术获突破,有望提升手机与数据中心性能及能效
2026-02-25 09:25
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近日,丹麦技术大学(DTU)的研究团队在《科学进展》期刊上发布了一项关于纳米激光器的重要研究成果。这种新型纳米激光器基于半导体薄膜构建,有望推动计算设备、手机及数据中心实现更高速度和更低能耗。

该纳米激光器采用厚度为250纳米的磷化铟薄膜,内部嵌入三层铟镓砷磷量子阱结构。制造过程中,通过倒装键合技术将磷化铟晶圆固定于硅/二氧化硅衬底,随后去除衬底和腐蚀停止层形成激光器薄膜。研究还应用了电子束光刻和两步刻蚀工艺,将图形转移至磷化铟层,最终通过钝化处理和原子层沉积完成封装。

这种纳米激光器利用“纳米腔”光约束结构,将光和电子聚集在微小区域,增强了光腔场重叠,从而在室温下实现低能耗运行。DTU教授Jesper Mørk表示:“纳米激光器为我们创造了开发兼具高性能与极小尺寸的新一代元器件的可能性。”他指出,在信息技术领域,这种器件可降低计算机能耗;在医疗领域,其高光聚焦能力有助于开发高分辨率成像和超灵敏生物传感器。

DTU官方公告称,纳米激光器能高效产生并传输光信号,有望使数字技术运算更快、设备温度更低。Mørk教授预计,在计算机应用中,纳米激光器可使能耗降低一半。该器件在DTU Nanolab洁净室中研制,突破了传统激光器尺寸限制,其光约束结构最初由DTU的Ole Sigmund团队设计。

如果未来实现电泵浦驱动——这是下一阶段的研究挑战——纳米激光器可能引发技术革命。届时,计算机和智能手机性能将提升,数据中心能耗显著减少,为应对气候变化提供支持。在医疗技术领域,纳米激光器将推动传感器和成像系统开发。研究人员估计,相关技术难题有望在未来五到十年内解决。

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